[发明专利]聚三亚甲基醚二醇及其制备方法

说明书

本发明涉及聚三亚甲基醚二醇及其制备方法，该制备方法从聚三亚甲基醚二醇产物中有效地除去多种副产物和低聚物而无需长期暴露于高温，从而通过除去多种副产物和低分子量低聚物，使得分子量的变化能够被减小。

【技术领域】

本发明涉及聚三亚甲基醚二醇(polytrimethylene ether glycol)及其制备方法。

【背景技术】

聚三亚甲基醚二醇(PO3G)，其是基于氧杂环丁烯(oxetene)或1,3-丙二醇(1,3-PDO)的醚多元醇(ether polyol)，由于其独特的晶体结构，可以赋予聚氨酯差异化的性质。示出与高弹性相比的优异机械性质的PO3G被应用于的聚氨酯可以被用于与现有聚醚多元醇不同的应用领域并且因此已经对聚氨酯进行了许多研究，所述现有聚醚多元醇例如PEG(聚乙二醇)、PPG(聚丙二醇)、PTMG(聚四亚甲基二醇)等。

制备聚三亚甲基醚二醇的方法主要分为两种方法。一种方法是通过氧杂环丁烯的开环聚合来制备聚三亚甲基醚二醇。虽然这种方法是简单的方法，但由于原材料的不稳定性，商业化无法进行，并且因此，该方法仍停留在研究领域。

另一种方法是通过缩聚(condensation polymerization)由1,3-丙二醇来制备聚三亚甲基醚二醇。与通过氧杂环丁烯的开环聚合制备聚三亚甲基醚二醇的方法相比，该方法相当复杂，但是制备可以在相对温和的聚合条件下进行。公开该方法的文献通过美国专利第6977291号和第7745668号来例示。

同时，如在上述专利中所描述的，通过缩聚由1,3-丙二醇制备聚三亚甲基醚二醇产生了若干问题。首先，由于缩聚是在酸催化剂的存在下使1,3-丙二醇反应持续长时间，所以还产生多种副产物和低分子量低聚物。这些材料具有不同于聚三亚甲基醚二醇的极性的极性，并且表现出局部化分布，这导致分子量分布和分子量的变化。

此外，由于大多数副产物是基于醛的副产物，它们本身具有令人不快的气味，并且还不利地影响聚三亚甲基醚二醇的颜色以及在后处理反应中的反应速率和选择性，并且形成1,3-丙二醇和环状低聚物。环状低聚物主要归因于1,3-丙二醇的分子结构。类似地，在通过使用1,3-丙二醇制备聚酯PTT中，由于1,3-丙二醇的分子结构，环状低聚物被过度地产生，并且它们在聚合物的聚合度和最终加工中引起许多问题。为了有效地除去环状低聚物，通常应用固相聚合工艺。即使在聚三亚甲基醚二醇的情况下，剩余的环状低聚物也可能导致使用其生产的物品的机械性质的劣化，并且此外，还可能导致迁移到物品的表面。

因此，在通过缩聚由1,3-丙二醇制备聚三亚甲基醚二醇之后，有必要纯化聚三亚甲基醚二醇，以便从产物中除去多种副产物和低聚物。为此目的，通常考虑应用蒸馏工艺。然而，存在问题，即当多元醇聚合物例如聚三亚甲基醚二醇被暴露于高温持续长的时间段时，发生热氧化。

因此，本发明人已经进行了大量努力以研究在没有暴露于高温持续长的时间段的情况下纯化聚三亚甲基醚二醇的方法，并且结果，他们发现当如下文所述应用特定条件的蒸馏时，上述问题可以被解决，从而完成本发明。

【公开内容】

【技术问题】

本发明提供了一种制备聚三亚甲基醚二醇的方法以及通过该方法制备的聚三亚甲基醚二醇，在所述方法中，多种副产物和低聚物可以从聚三亚甲基醚二醇产物中除去，而无需暴露于高温持续长的时间段。

【技术解决方案】

为了实现上述目的，本发明提供了具有1.8至2.1的分子量分布(Mw/Mn)的聚三亚甲基醚二醇，其中具有400或更低的数均分子量的低聚物的含量是0.5wt％或更低。