[发明专利]一种聚醚多元醇及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种聚醚多元醇、制备方法及其应用，通过引入二元醇，经加压醚化反应、减压脱水、加压醚化反应、脱催化剂处理和精制制备出式(1)结构通式的聚醚多元醇，所述聚醚多元醇具有耐热性好、粘度低，结构高度可调的特点，用于聚氨酯弹性体、胶黏剂、涂料和发泡材料，有利于降低操作费用及终端应用领域的拓展。H‑(O‑R‑)_n‑OH (式I)。

技术领域

本发明属于聚醚多元醇技术领域，具体涉及一种新合成路线的聚醚多元醇、制备方法及其应用。

背景技术

聚醚多元醇是一种综合性能优异的产品，是合成聚氨酯材料的重要原料，广泛应用于聚氨酯泡沫、弹性体、胶黏剂和涂料等领域。

聚醚多元醇的制备通常是以多元醇为起始剂，引发环氧乙烷、环氧丙烷等单体开环聚合得到。限于单体种类，聚醚多元醇的结构较为单一，在部分高端应用场合下，往往难以完全满足对于性能的要求。

为打破这一限制，许多工作者致力于开发新的单体及新的合成方法。在众多合成路线中，利用二元醇脱水成醚的工艺，原料种类丰富且廉价易得，特别适合于特种结构聚醚多元醇的合成。

然而，在二元醇脱水过程中，会遇到多种问题影响产品质量。其中，较为重要的是单体脱水成环的副反应，严重影响产品收率及后处理的难度。专利CN1774462A中提到了使用含酸碱催化剂，以1,3-丙二醇为单体制备聚醚多元醇，但并未涉及易成环的单体二元醇，如乙二醇、二乙二醇等常用单体，大大限制了该路线的适用性及产品的性能。

因此，开发一种具有高收率的利用二元醇合成聚醚多元醇的需求十分迫切。

发明内容

针对现有技术中存在的上述问题，本发明的目的在于，提出一种新型结构的聚醚多元醇，具有结构高度可调的特点。

本发明的另一目的在于提供一种新型结构的催化剂，以及使用这种新型催化剂合成聚醚多元醇的制备方法。

本发明的再一目的在于提供这种新型结构的聚醚多元醇的应用。

为实现以上发明目的，本发明采用如下的技术方案：

一种聚醚多元醇，由结构式为HO-R-OH的二元醇单体制备得到，并具有以下式I的结构：

H-(O-R-)_n-OH(式I)

其中，R为C₂-C₁₀的直链或带有支链的烷基；优选地，所述二元醇HO-R-OH选自1,10-癸二醇、1,9-壬二醇、1,8-辛二醇、1,7-庚二醇、1,6-己二醇、1,5-戊二醇、3-甲基-1,5-戊二醇、1,4-丁二醇、1,3-丙二醇、1,2-丙二醇、2-甲基-1,3-丙二醇、二乙二醇或乙二醇中的至少任一种；优选地，所述的二元醇为1,5-戊二醇、3-甲基-1,5-戊二醇、1,4-丁二醇、二乙二醇或乙二醇中的至少任一种。

在一个具体的实施方案中，所述式I结构的聚醚多元醇的分子量为500-5000。

本发明的另一方面，提供前述的聚醚多元醇的制备方法，包括以下步骤：

1)加压醚化反应：将二元醇反应物A以及催化剂B程序升温至反应温度，在高压下脱水发生醚化反应；

2)减压脱水：将步骤1)的产物在低温高真空下脱除小分子副产物水和未反应完全的单体二元醇；

3)加压醚化反应：向步骤2)的产物中加入助催化剂C，在高温常压下进一步进行醚化反应；

4)脱催化剂处理：向步骤3)的产物中加入硅藻土吸附催化剂B和助催化剂C，在一定温度下进行过滤，收集滤液得到粗产品聚醚多元醇；

5)精制：将步骤4)的产物在一定温度下及高真空下脱除水分及其他副产物，得到(式1)结构的聚醚多元醇。