[发明专利]黏度稳定、高分子量聚醚二元醇的制备方法

说明书

本发明涉及一种黏度稳定、高分子量聚醚二元醇的制备方法，主要解决现有技术中存在制备高分子量聚醚二元醇时产品黏度相对较高、产品质量不稳定、间歇法生产产量低的问题，提供了一种新的黏度稳定、高分子量聚醚二元醇的制备方法。本发明通过采用高活性无定型的双金属氰化络合物催化剂DMC和低分子量聚醚二元醇混合均匀后，得到物料A；连续地将物料A和环氧丙烷PO按比例加入到反应器Ⅰ中，停留时间至少30分钟；连续地将反应器Ⅰ中的聚醚二元醇转移至反应器Ⅱ中，停留时间至少30分钟；连续地出料得到黏度稳定、高分子量聚醚二元醇的技术方案，较好地解决了上述问题，可应用于黏度稳定、质量稳定的高分子量聚醚二元醇的工业制备中。

技术领域

本发明涉及一种黏度稳定、高分子量聚醚二元醇的制备方法。

背景技术

聚醚二元醇通常是由分子链末端含两个活泼氢基团的化合物作为起始剂，在催化剂作用下与氧化烯烃进行开环聚合反应而制得，主链含有醚键，端基含有两个羟基。聚醚二元醇是制备聚氨酯材料的重要原料，被广泛应用于聚氨酯泡沫、胶黏剂、密封胶、涂料、弹性体、纤维、合成皮革等领域。

近年来，随着市场的发展，聚醚二元醇受到了国内外科研人员越来越多的关注，对聚醚二元醇的分子量、黏度、不饱和度等性能有了更高的要求。聚醚二元醇的分子量、黏度直接影响产品的性能和生产成本，低黏度、高分子量的聚醚二元醇在硅烷改性密封剂、聚氨酯材料等领域应用时具有突出的优点。

通常制备聚醚二元醇采用碱(KOH)为催化剂，但是环氧丙烷在KOH作用下易发生异构化生成烯丙醇，而以烯丙醇为起始剂与环氧丙烷开环聚合得到单羟基的不饱和聚醚，官能度变小，分子量分布变宽，不饱和度值增高，难以合成数均分子量大于10000的高分子量聚醚二元醇，并且需要对聚醚二元醇进行后处理除去催化剂。双金属氰化络合物(DMC)是一种制备聚醚多元醇的高效催化剂。该类催化剂催化活性高，可有效地抑制链转移副反应的发生；DMC催化剂用量为ppm(10^-6)级，制备的聚醚二元醇不需要进行脱除催化剂等烦琐的后处理过程；同时，该类催化剂还可以制备高分子量，窄分子量分布的聚醚二元醇。但是，双金属氰化络合物催化剂无法使用小分子化合物作为其起始剂，且该类催化剂易出现催化剂中毒和预活化或诱导时间过长等现象，反应初期易出现短时(或局部)的反应热不易控制，不仅增加了反应装置的操作难度，同时也会影响产品的质量。

根据中国专利CN108070082A所述的一种制备较低黏度高分子聚醚多元醇的方法。其方法采用间歇法工艺、多金属氰化物络合物催化剂催化合成较低黏度的高分子量聚醚多元醇，通过控制环氧化物的聚合反应速度以及连续加入小分子起始剂的方法，使得聚醚多元醇的黏度处于较低水平。此发明可以制得较低黏度的高分子量聚醚，但是聚合时间需要10～14个小时，并且间歇法生产工艺产量低、操作繁琐。同时，间歇法生产一批物料后，经过洗釜、吹扫等清洗步骤后，釜内仍容易残留高分子量聚合物粘在反应器壁上，导致制备下一批高分子量聚醚时，黏度升高，质量不稳定。

根据中国专利CN101302288B所述的低不饱和度聚醚多元醇的连续制备方法。其发明主要解决以往技术中存在的连续生产聚醚多元醇时催化剂需预活化，使工艺复杂，且单体转化率偏低的问题。此发明通过采用将双金属氰化络合物催化剂、起始剂和氧化烯烃连续加入到反应器中制备低不饱和度聚醚多元醇，并将制备的聚醚多元醇从反应器中连续取出的技术方案较好地解决了该问题，可用于连续法制备聚醚多元醇的工业生产中。此发明提供了一种聚醚多元醇的连续制备方法，但是未对聚醚多元醇黏度做出说明。根据此发明提供的催化剂的制备方法制备得到的聚醚二元醇，分子量为12500时，黏度值在8000～10000mPa·s/25℃，黏度相对较高。同时，目前市场上拜耳牌号为Acclaim12200的聚醚二元醇平均分子量为12000时，黏度范围为6000±2000mPa·s/25℃，其产品的黏度值不稳定，上下浮动太大。

因此，希望开发一种在保证聚醚二元醇在较高分子量的前提下尽可能降低其黏度，并且批量生产时黏度相对稳定的高分子量聚醚二元醇的制备方法。

发明内容