[发明专利]制备聚醚碳酸酯多元醇的方法

说明书

本发明的主题是通过如下步骤制备聚醚碳酸酯多元醇的方法：(i)在双金属氰化物催化剂或基于金属锌和/或钴的金属络合物催化剂存在下将环氧烷和二氧化碳加成到H官能起始剂物质上，以获得包含聚醚碳酸酯多元醇的反应混合物，(ii)将至少一种组分K加入到含有所述聚醚碳酸酯多元醇的反应混合物中，其特征在于使用适合于缓冲pH 3.0至pH 9.0的pH值的缓冲体系作为组分K，其中组分K不含含有P‑OH基团的化合物。

本发明涉及在一种或多种H官能起始剂物质存在下通过二氧化碳(CO₂)与环氧烷的催化共聚来制备聚醚碳酸酯多元醇的方法。

通过环氧烷(环氧化物)和二氧化碳在H官能起始剂物质(“起始剂”)存在下的催化反应来制备聚醚碳酸酯多元醇作为大量研究的对象已超过40年(例如Inoue等人,Copolymerization of Carbon Dioxide and Epoxide with Organometallic Compounds；Die Makromolekulare Chemie 130, 210-220, 1969)。这种反应示意性显示在图式(I)中，其中R是有机基团，如烷基、烷基芳基或芳基，它们各自还可含有杂原子，例如O、S、Si等，且其中e、f和g各自是整数，且其中在此在图式(I)中就聚醚碳酸酯多元醇所示的产物应被理解为仅是指具有所示结构的嵌段原则上可存在于所得聚醚碳酸酯多元醇中，但嵌段的次序、数量和长度以及起始剂的OH官能度可变且不限于图式(I)中所示的聚醚碳酸酯多元醇。这种反应(见图式(I))从生态角度看非常有利，因为这种反应代表将温室气体如CO₂转化成聚合物。所形成的进一步产物，实际上是副产物，是图式(I)中所示的环状碳酸酯(例如在R= CH₃时，碳酸亚丙酯)。

EP-A 2 530 101公开了通过在DMC催化剂存在下将至少一种环氧烷和二氧化碳在H官能起始剂物质上反应来制备聚醚碳酸酯多元醇的方法。但是，EP-A 2 530 101没有公开如何能使聚醚碳酸酯多元醇对热负荷稳定化以在热负荷后实现尽可能低的环状碳酸酯含量。

EP-A 3 027 673公开了通过在DMC催化剂存在下将环氧烷和二氧化碳加成到H官能起始剂物质上来制备聚醚碳酸酯多元醇的方法。向所得聚醚碳酸酯多元醇中加入包含磷-氧键的化合物或能够通过与OH官能化合物反应形成一个或多个P-O键的化合物。当聚醚碳酸酯多元醇经受热应力时，加入这样的化合物导致二甲基二氧杂环已烷的形成减少。EP-A 3 027 673没有提供关于减少环状碳酸酯的说明。

本发明的一个目的是提供制备聚醚碳酸酯多元醇的方法，其中该方法提供在热应力之后具有尽可能低的环状碳酸酯含量的产物。

令人惊讶地发现，通过如下制备聚醚碳酸酯多元醇的方法获得在热应力之后具有相对于现有技术而言较低的环状碳酸酯含量的聚醚碳酸酯多元醇，

(i) 在双金属氰化物催化剂或基于金属锌和/或钴的金属络合物催化剂存在下将环氧烷和二氧化碳加成到H官能起始剂物质上，以获得包含聚醚碳酸酯多元醇的反应混合物，

(ii) 将至少一种组分K加入到含有所述聚醚碳酸酯多元醇的反应混合物中，其特征在于

使用适合于缓冲pH 3.0至pH 9.0的pH值的缓冲体系作为组分K，其中组分K不含含有P-OH基团的化合物。

此外，如此获得的聚醚碳酸酯多元醇在热后处理之后具有相对于现有技术而言较低的环状碳酸酯含量。本发明的主题因此还是如下方法，其中

(iii) 在80℃至200℃的温度下通过热方式降低来自步骤(ii)的反应混合物中易挥发性成分的含量。

根据本发明制备的聚醚碳酸酯多元醇的特征在于，其还在碳酸酯基团之间包含醚基团。在式(Ia)的情况下，这意味着e/f比优选为2:1至1 :20，更优选1.5 :1至1 :10。

在制备聚醚碳酸酯多元醇时的热应力通常例如发生在通过热方法，例如薄膜蒸发进行提纯时。