[发明专利]高官能度聚醚多元醇的制备方法

说明书

本发明属于聚醚多元醇合成技术领域，具体涉及一种高官能度聚醚多元醇的制备方法，包括以下步骤：(1)以高官能度起始剂或含高官能度起始剂的混合起始剂为起始剂，在催化剂作用下，加入环氧烷烃进行聚合反应，得到低聚物聚醚多元醇；(2)在步骤(1)得到的低聚物聚醚多元醇中加入与步骤(1)相同的起始剂、催化剂和环氧烷烃进行聚合反应，得到高官能度聚醚多元醇。本发明采用分步法二次投料的方式，使得高粘度的起始剂体系得到一定的稀释，氧化烯烃加成反应更易开始，解决了引发时间长，聚合不均匀的情况，使得聚醚多元醇产品的不饱和值指标更低，实际产品羟值更接近理论羟值，使产品能够满足更高使用要求。

技术领域

本发明属于聚醚多元醇合成技术领域，具体涉及一种高官能度聚醚多元醇的制备方法。

背景技术

聚醚多元醇(PPG)和聚合物多元醇(POP)是聚氨酯(PU)工业的重要原料。聚氨酯制品由于其有优良的物理机械性能，易加工性，制品繁多，用途广泛。应用领域涉及汽车、火车、轮船、飞机、航天、家具、家电、建筑、医药卫生、矿山、水力、电力、电子、农业等行业。

通用聚醚多元醇的工业化生产一般以负离子催化开环聚合为主，通常以氢氧化钾(或氢氧化钠)或二甲胺为催化剂，以甘油或蔗糖等小分子多元醇或其它含活泼氢化合物如胺、醇胺为起始剂，以氧化丙烯(环氧丙烷，简称PO)或者氧化丙烯和氧化乙烯(环氧乙烷，简称EO)的混合物为单体，在一定的温度及压力下进行开环聚合，得到粗聚醚多元醇，再经过中和、精制等步骤，制得聚醚多元醇成品。

聚醚多元醇的性能与起始剂关系密切，也与分子中氧化烯烃链长度及排列结构有关。聚醚多元醇的官能度取决于合成时所选择的起始剂的种类及其活泼氢的数目。合成聚醚多元醇的起始剂按活性基团性质区分，主要有含羟基的低分子化合物和含氨基或含羟基、氨基的低分子化合物。最常用的起始剂有丙二醇、三羟甲基丙烷、丙三醇、甘露醇、季戊四醇、山梨醇、蔗糖、木糖醇、甘露醇、葡萄糖甙、双酚A、双酚S、乙二胺、三乙醇胺、三乙烯二胺、甲苯二胺等。为了得到合适的官能度及粘度等性质的聚醚多元醇，有时也会采用混合起始剂生产聚醚。但不管是何种情况，当高官能度的高粘起始剂含量过高时，都会存在起始剂引发困难，环氧丙烷和环氧乙烷聚合反应时的反应均匀性受影响。

作为聚醚多元醇合成的起始剂，因官能度、分子量、粘度等的不同，在进行氧化烯烃加成时的反应活性也不尽相同，高官能度的起始剂往往粘度也相对较大，当使用高官能度的起始剂进行聚醚制备时，引发往往非常困难，引发后又很可能将较大比例的烯烃加成在一支或其中几支支链上，而不能均匀增长在所有的支链上。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种高官能度聚醚多元醇的制备方法，使高官能度的高粘起始剂在反应中更好的均匀参与与环氧烷烃的聚合反应，产品官能度可自由掌握，反应加成效果更好，且聚醚多元醇产品的不饱和值指标更低，实际产品羟值更接近理论羟值，能满足更多不同使用要求。

本发明所述的高官能度聚醚多元醇的制备方法，首先采用高官能度的起始剂或含高官能度起始剂的混合起始剂，在催化剂作用下，加入环氧烷烃进行聚合反应，制得一定分子量的低聚物聚醚多元醇。然后进行二次投料，在使用同第一次相同的高官能度的起始剂或含高官能度起始剂的混合起始剂的同时，添加入一定比例的已合成的一定分子量的低聚物聚醚多元醇作为反应引子，以缩短反应的引发时间，帮助聚合反应的均匀链增长，具体包括以下步骤：

(1)以高官能度起始剂或含高官能度起始剂的混合起始剂为起始剂，在催化剂作用下，加入环氧烷烃进行聚合反应，得到低聚物聚醚多元醇；

(2)在步骤(1)得到的低聚物聚醚多元醇中加入与步骤(1)相同的起始剂、催化剂和环氧烷烃进行聚合反应，得到高官能度聚醚多元醇。

优选地，步骤(1)中所述的含高官能度起始剂的混合起始剂中高官能度起始剂的质量百分含量为10-100％。