[发明专利]一种聚醚的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及聚合物的技术领域，尤其涉及一种聚醚的制备方法。

背景技术

聚醚是环氧化合物的均聚产物，是一类性能良好的可生物降解材料，广泛用于泡沫塑料、涂料、粘合剂、弹性体、纺织、印染、润滑剂及石油开采、航空航天等诸多工业部门。因此研究它的合成具有重要的应用价值。

环氧化物开环聚合按机理可分为三类：阳离子聚合、阴离子聚合与配位聚合。阳离子聚合常用催化剂为质子酸、Lewis酸加水或其它质子给体。Eastham等（D.J.Worsfold,A.M.Eastham,J.Am.Chem.Soc.1957,79,897.）对此进行了详细的研究。由于这种聚合反应仅生成低分子量产物，反应条件一般较为苛刻，且副反应较多，因此环氧烷烃的阳离子聚合一直没有进行工业化实践。目前工业上广泛使用的方法是碱金属氢氧化物催化的阴离子聚合，最常用的催化剂是氢氧化钾（S.Gagon,Encyclopedia of Polymer Science and Engineering,1987,6,273.）。而自从20世纪60年代美国通用轮胎橡胶公司研究人员发现双金属氰化物催化剂能高效催化环氧化合物均聚以来，配位聚合得到迅速发展。

但是，到目前为止稀土金属化合物催化环氧烷烃开环聚合的文献报道仍然较少。如1985年沈之荃等发现由稀土金属配合物、烷基铝和水组成的三元催化体系是一类环氧烷烃开环聚合的有效催化剂，它们可以催化环氧乙烷、环氧丙烷和环氧氯丙烷的开环均聚和共聚，得到高分子量的聚醚（钱长涛,杜灿屏主编,稀土金属有机化学,化学工业出版社,2004年.）。但是对这类催化反应的进行是稀土金属配合物和烷基铝共同起作用的结果，催化剂的确切结构一直不清楚；为了简化催化过程，减少催化剂的使用，1996年，Jan Feijen等报道钇异丙氧基配合物[Y₅(μ-O)(OⁱPr)₁₃]可以催化环氧乙烷开环聚合，且具有活性聚合的特征（Y.K.Choia,J.Fejen,Macromol.Chem.Phys.1996,197,3623.）；2005年侯召民等（D.M.Cui,Z.M.Zhao,Alternating Copolymerization of Cyclohexene Oxide and Carbon Dioxide Catalyzed by Organo Rare Earth Metal Complexes Macromolecules,2005,38(10),4089~4095.）报道了一类单茂基稀土二烷基化合物可以催化环氧环己烷的均聚，得到分子量大，分子量分布较宽的聚合物。

然而，上述方法公开的稀土金属配合物催化环氧烷烃的聚合反应，得到聚醚的产率较低，不利于其应用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种聚醚的制备方法，本发明提供的方法制备聚醚具有较高的产率。

本发明提供了一种聚醚的制备方法，包括以下步骤：

在无水无氧、惰性气体保护的条件下，将环氧环己烷和催化剂混合，进行开环聚合反应，得到聚醚；

所述催化剂具有式（I）所示结构：

其中，R¹和R²独立地选自氢或碳原子数为1~10的烷基；

Ln为稀土金属离子；

THF为四氢呋喃，所述Ln与THF中的O相连。

优选的，所述催化剂与环氧环己烷的摩尔比为1:（500~1500）。

优选的，所述开环聚合反应的温度为-40℃~30℃。

优选的，所述开环聚合反应的温度为-30℃~-20℃。

优选的，所述开环聚合反应的时间为18小时~36小时。

优选的，所述将环氧环己烷在催化剂催化下进行开环聚合反应具体为：

将催化剂恒温静置，然后向其中加入环氧己烷进行开环聚合反应。

优选的，所述恒温静置的温度为-40℃~30℃。

优选的，所述恒温静置的时间为5分钟~15分钟。

优选的，所述R¹和R²独立地选自氢、甲基或叔丁基。

优选的，所述稀土金属为钇、镱、钐或钕中的一种。