[发明专利]用于环氧化物单体聚合的锌催化剂/添加剂系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种新的催化剂配制品，其包含醇化锌催化剂与金属醇化物添加剂的组合。所述催化剂配制品可以用于使环氧化物单体、例如环氧乙烷聚合。

背景技术

已知许多用于环氧化物单体(如环氧乙烷)的开环聚合的催化剂。用于聚(环氧乙烷)的工业规模生产的催化剂系统的实例包括基于钙和基于锌类型的催化剂。

采用基于锌的催化剂的环氧烷聚合公开在以下参考文献中：

EP 0 239 973 A2是关于由锌的烃基化合物与多元醇在惰性介质中的分散体的反应制备的锌醇盐和锌酚盐催化剂。据教导，使用如煅制二氧化硅、氧化镁或氧化铝的分散助剂和非离子溶剂是获得多元醇在惰性介质中的良好分散体的关键。以此方式形成细微的催化剂粒子。优选的是烷烃链中具有2至6个碳原子(最优选具有4个碳原子)的线性多元醇或具有5或6个环碳原子的环烷二醇。分散体制备的催化剂适用于环状氧化烯(例如环氧乙烷和环氧丙烷)聚合产生高分子量聚合物和共聚物。

US 4,667,013 A描述为用于使环氧烷在与以上EP 0 239 973 A2中类似的催化剂分散体存在下聚合的方法，其中pk_a值为9至22的含氢链转移剂添加至正在聚合的混合物中以控制所得聚合物的分子量。链转移剂优选地是具有1至16个碳原子的烷醇(脂肪族醇)。

US 6,084,059 A详述了金属醇化物催化剂(包括醇化锌)的制备，其中使用由离子型表面活性剂促进的胶束或反胶束技术使有机金属化合物与水或含活性氢的化合物(如脂肪族多元醇)反应。使用阴离子型表面活性剂据称在促进胶束或反胶束形成方面是最有效的，所述胶束或反胶束随后与如二乙基锌的有机金属试剂反应以形成尤其具活性的催化剂。据教导，使用如煅制二氧化硅的分散体促进剂并非必需的。

US 5,326,852 A涉及在催化剂存在下生产环氧烷聚合物，所述催化剂是通过首先使锌的烃基化合物与脂肪族多元醇反应，接着使产物与具有1至6个碳原子的一元醇反应并且最后应用在80至200℃下的热处理来获得。

US 6,979,722 B2教导环氧烷在催化剂存在下在具有5至7个碳原子的分支链脂肪族烃溶剂中聚合，其中所述催化剂是通过有机锌化合物与醇的反应获得的锌化合物。在实例中，所述催化剂是通过首先使二乙基锌与1,4-丁二醇反应并且随后与乙醇反应来制备。

包含Zn与额外金属的组合的用于环氧烷聚合的催化剂系统也是已知的：

《聚合物快报(Polymer Letters)》,第5卷,第789-792页(1967)涉及双金属μ-氧代-醇盐作为用于环氧化物聚合的催化剂。一种示例性催化剂是用于环氧丙烷聚合的Al₄Zn₂O₅(OC₄H₉)₆。未提及衍生自多元醇的醇化锌。

US 3,607,785 A和DE 1 808 987 A描述通过首先使Al醇盐与Zn乙酸盐反应并且随后使所得催化剂与伯醇RCH₂OH接触来制备催化剂。未提及衍生自多元醇的醇化锌。在实例中，所述催化剂用于使环氧丙烷聚合。

US 3,459,685 A教导环氧烷在聚合醇化铝和有机金属化合物(例如提及苯氧化甲基锌)的催化剂系统下的聚合。未提及衍生自多元醇的醇化锌。

US 3,542,750 A是关于环氧烷在(a)氢氧化铝与醇化铝的缩合产物和(b)有机金属化合物，例如苯氧化甲基锌的催化剂系统下的聚合。未提及衍生自多元醇的醇化锌。

DE 1 667 275 A和GB 1,197,986A公开一种用于环氧烷聚合的催化剂组合物，所述组合物包含部分水解的Al醇盐与第II族或第III族有机金属化合物的反应产物。所述有机金属化合物优选地是二乙基锌。未提及衍生自多元醇的醇化锌。

DE 1 937 728 A和是关于一种通过使环氧烷与催化剂接触而使环氧烷聚合的方法，所述催化剂是通过使(1)Al醇盐与(2)磷酸或磷酸单酯或二酯、(3)脂肪族醇和/或(4)第II族或第III族有机金属化合物(如二乙基锌)反应来制备。未提及衍生自多元醇的醇化锌。