[发明专利]1,3一丙二醇的提纯方法

说明书

                      发明领域

本发明涉及一种从1,3-丙二醇中除去杂质，尤其是除去成色杂质的方法。

                    发明技术背景

1,3-丙二醇是制备聚醚二醇、聚酯均聚物和共聚物以及热塑弹性体的前体。这些产物的质量通常取决于所用原料的质量。对于诸如纤维的某些应用领域，产品的色质是人们关注的一个主要品质。已知，由1,3-丙二醇制得的产品需进行脱色处理。使用市售的1,3-丙二醇原料制备得到的是棕色聚醚二醇。将由市售的1,3-丙二醇制得的产物进行脱色的已知方法不仅繁复而且费用昂贵。即使是进行了彻底的提纯处理，许多产物仍然留有黄色。

美国专利US 2520733公开了一种提纯多元醇的方法，所述多元醇是在酸催化剂(2.5-6重量％)存在下，在大约175-200℃温度下由1,3-丙二醇制得。该提纯方法涉及使聚合物经漂白土渗滤，然后进行加氢。即使是进行了该彻底的提纯处理后，最终产物仍带有轻微的黄色。

美国专利US 3326985公开了一种制备具有改进的色质且分子量为1200-1400的聚(1,3-丙二醇)的方法，该方法是在氮气条件下，将低分子量的聚(1,3-丙二醇)进行真空脱色处理。

美国专利US 5659089公开了一种通过2-甲基-1,3-丙二醇的醚化作用制备聚(2-甲基-1,3-丙二醇)的方法。其中未提及二元醇的提纯步骤。任何市售级的二元醇均可用于该醚化方法中。

美国专利US 5527973公开了一种提供纯化的可用作低色度聚酯原料的1,3-丙二醇的方法。该方法具有一些缺点，包括需使用大规模的设备并且需要用大量的水进行稀释，而这些水难以从产物中去除。

本发明用比较简单而经济的方法解决了脱色聚合物生产的问题。本发明方法涉及提纯起始反应物1,3-丙二醇和从起始反应物1,3-丙二醇中去除有色前体，而不是处理得到的产物。由本发明方法得到的纯化的二元醇可用于制备许多聚合物，包括具有优良色质的聚醚二醇、聚酯和热塑弹性体。

                     发明综述

本发明公开了一种提纯1,3-丙二醇的方法，该方法包括下述步骤：

a)将1,3-丙二醇与酸催化剂接触，接触温度处于杂质发生反应所需温度之上和生成大量醚所需温度之下；和

b)从杂质、起反应的杂质和酸催化剂中分离出纯化的1,3-丙二醇。

                       发明详述

在通过1,3-丙二醇的脱水制备低分子量聚醚二醇的方法中，多元醇的品质是极其重要的。对于诸如制备纤维的某些应用领域，产品色质是人们关注的一个主要品质。过去，试图制得具有优良色质的聚(1,3-丙二醇)的努力均告失败。本发明公开了一种制备纯化的1,3-丙二醇的方法，由该纯化的1,3-丙二醇制得的产物，如多元醇、聚酯均聚物和共聚物以及热塑弹性体具有优良的色质。

由1,3-丙二醇(已采用两步法提纯1,3-丙二醇的发色前体)已制得了无色(即，无生色团)聚醚二醇。处理二元醇以使其不含有发色剂(下文称为“发色前体”)的第一步涉及在升高的温度下使1,3-丙二醇与酸催化剂接触。尽管不期望受到任何机理的约束，但是申请人相信，该步骤将发色前体和其它杂质转化为由于化学性质改变而易于与1,3-丙二醇分离的有色和无色衍生物。上述提纯方法的第二步涉及从生成的有色和无色衍生物、进行转化反应所采用的酸催化剂和可能存在的残余杂质中分离出所需的提纯的1,3-丙二醇。

在上述处理方法中使用酸催化剂。该酸催化剂促进发色前体向发色体的转化。酸的类型(均相或多相)、酸的性质(强或弱)以及酸催化剂的用量的变化很大。尽管可以使用可溶性酸催化剂，包括无机酸和有机磺酸，但是，一般优选使用多相酸催化剂，因为，多相酸催化剂更易于去除并易于回收循环。通过萃取或中和能除去可溶性催化剂(如果使用的话)。通过过滤能去除固体多相酸催化剂。只要接触时间足够，也可使用固定多相催化剂，即，采用连续法。合适的多相催化剂是含有磺酸侧基或羧酸侧基的全氟代离子交换聚合物(PFIEP)，包括从杜邦公司购得的Nafion^催化剂(Nafion^催化剂是含有磺酸侧基的全氟代离子交换聚合物实例)、二氧化硅或氧化铝负载的Nafion^催化剂、Nafion^超强酸催化剂、Nafion^树脂和二氧化硅的多孔毫微复合材料，酸性沸石或酸性粘土。