[发明专利]制备聚氧化烯聚酯多元醇的方法

说明书

本发明的主题是一种通过使具有泽列维季诺夫活性H原子的起始剂化合物、环状二羧酸酐和脂肪酸酯与烯化氧在碱性催化剂的存在下反应制备聚氧化烯聚酯多元醇的方法。本发明的另一主题也是由该方法得到的聚氧化烯聚酯多元醇以及通过根据本发明的聚氧化烯聚酯多元醇的反应制备聚氨酯的方法。

本发明的主题是一种通过使具有泽列维季诺夫活性H原子的起始剂化合物、环状二羧酸酐和脂肪酸酯与烯化氧在碱性催化剂的存在下反应制备聚氧化烯聚酯多元醇的方法。本发明的另一主题也是由该方法得到的聚氧化烯聚酯多元醇以及通过根据本发明的聚氧化烯聚酯多元醇的反应制备聚氨酯的方法。

基于可再生原料的多元醇如脂肪酸甘油三酯、糖、山梨糖醇、甘油和二聚脂肪醇已经以多种方式用作制造聚氨酯材料的原料。未来此类组分的使用将继续增加，因为来自可再生来源的产品将在生命周期评估中得到有利的评估，并且从长远来看，石化原料的供应将下降。此外，通过在制备基于具有泽列维季诺夫活性氢原子的起始剂的烯化氧加成产物中有针对性地使用甘油三酯，可以获得聚醚酯多元醇，其特征在于对通常用于硬质泡沫配制剂中的基于（部分卤代的）烃的发泡剂的提高的溶解能力。

EP 1923417 A1公开了一种通过在碱催化下在作为可再生原料的脂肪酸酯存在下的具有泽列维季诺夫活性氢原子的起始剂化合物（“H-官能起始剂化合物”）与烯化氧的反应制备聚醚酯多元醇的一阶段方法，其中脂肪酸酯的脂肪酸残基不含游离的OH基团。这些聚醚酯多元醇在制备PUR/PIR硬质泡沫时与其他多元醇一起用作配制剂中的组分，其中这些PUR/PIR体系的特征在于良好的脱模特性。

EP 2807199 A1中公开了一种通过使用碱性咪唑催化剂使泽列维季诺夫活性起始剂化合物与脂肪酸酯、烯化氧反应来制备聚氧化烯聚醚酯多元醇的方法，其中该制备另外在二羧酸的环状酸酐存在下进行。所得聚醚酯多元醇同样在制备硬质泡沫时使用。估计聚氧化烯聚酯多元醇最终产物中芳族二羧酸结构单元的存在应该导致改进的阻燃性能。

然而，EP 2807199 A1中未能提供导致最终产品尽可能浅色的方法。然而，当使用胺类催化剂用于烯化氧加成时，特别是基于芳族胺的那些，例如咪唑及其衍生物或N,N-二甲基氨基吡啶，它们a)以高活性为特征并且b)与使用例如KOH作为烯化氧加成催化剂相比，它们的特征在于它们可以保留在最终产品中，观察到形成非常强烈变色的产品。很少变色的产品在除了技术要求而外还应满足光学要求的应用中是有利的。例如，这适用于涂料。

从现有技术出发，本发明的目的在于提供一种制备单相聚氧化烯聚酯多元醇的改进方法，特别是数均官能度大于或等于2的单相聚氧化烯聚酯多元醇，其产生很少变色的多元醇产品。此外，聚氧化烯聚酯多元醇产品应可通过易于实施、尽可能节能的方法获得，特别是在聚醚酯多元醇的制备中提供的混合功率输入应该在技术上容易获得的范围内。

令人惊讶地，该目的可以通过一种通过在碱性催化剂(5)的存在下使具有泽列维季诺夫活性H原子的起始剂化合物(1)、环状二羧酸酐(2)和脂肪酸酯(3)与烯化氧(4)反应来制备聚氧化烯聚酯多元醇的方法得以实现，所述方法包括以下步骤：

(i) 提供包含起始剂化合物(1)和脂肪酸酯(3)的混合物(i)，其中该混合物(i)不含环状二羧酸酐(2)；

(ii) 使来自步骤(i)的混合物(i)与部分量(v1)的烯化氧(4)反应，其中起始剂化合物(1)中每1 mol的泽列维季诺夫活性氢原子添加至少0.15 mol烯化氧(4)，形成化合物(ii)；

(iii) 通过添加二羧酸酐(2)使步骤(ii)中形成的化合物(ii)反应，形成化合物(iii)；

(iv) 使来自步骤(iii)的化合物(iii)与部分量(v2)的烯化氧(4)反应，其中每1mol的二羧酸酐(2)添加至少1.15 mol的烯化氧(4)。