[发明专利]一种高分子量聚氧乙烯醚的制备方法

说明书

本发明公开了一种高分子量聚氧乙烯醚的制备方法，其特征在于：以饱和烷烃和甲苯的混合溶液作溶剂，环氧乙烷为反应原料，在催化条件下，进行沉淀聚合，再经后处理，喷雾干燥得到产物。制备方法包括：先将饱和烷烃和甲苯的混合溶剂脱水精制，然后分别把精制后的混合溶剂、催化剂、分散剂投入干燥的高压反应釜，闭釜除氧；控制反应釜温度，向反应釜中分批加入环氧乙烷进行沉淀聚合，直至完全反应；将粗产物抽滤除去溶剂，然后加水配成聚醚水溶液，过滤除去分散剂，再经过喷雾干燥得到粉末状成品高分子量聚氧乙烯醚。

技术领域

本发明涉及一种较高分子量的聚氧乙烯醚的合成，特别是分子量高于10万的聚氧乙烯醚的制备方法。

背景技术

高分子量聚氧乙烯醚是以环氧乙烷为原料合成的一种具有线型规则螺旋结构的高分子化合物，它具有的低毒性、良好的水溶性以及优异的溶液流变性等特点，使其在日化领域具有特殊的应用。

在化妆品中，高分子聚氧化乙烯醚可与其他产品复配产生独特的应用效果。它用于护肤品和护发品中，可产生丝般爽滑手感，改善护发品的湿梳性能；用于防晒产品中，改善防晒剂的成膜性能。此外，将高分子量聚氧乙烯醚可进一步交联制成吸水树脂，用于妇女卫生巾和婴儿尿布等。

由于高分子量聚醚的合成过程中体系粘度高，容易发生链转移，所以要合成分子量高于8000的聚醚化合物具有一定的难度。中国专利公开说明书CN107266673A和CN100999578A公开了烯丙醇聚醚的制备方法，能合成较高分子量的聚醚，但均是采用两步聚合得到产品。

发明内容

本发明主要解决高分子量聚醚合成过程中容易发生链转移，很难得到较高分子量的聚醚的问题。本发明提供了一种制备方法，采用配位聚合的方法，通过一步聚合制备得到分子量高于10万的高分子量聚氧乙烯醚。

本发明提供了一种高分子量聚氧乙烯醚的制备方法，包括：

(1)先将饱和烷烃和甲苯的混合溶剂脱水精制，然后分别把精制后的混合溶剂、烷基铝和乙酰丙酮络合催化剂、分散剂投入干燥的高压反应釜，闭釜，用氮气置换除去釜内空气；

(2)向反应釜中分批加入环氧乙烷，控制反应釜的反应温度，进行沉淀聚合，直至反应釜压力不再降低，表明反应釜内的环氧乙烷基本反应完全，出料；

(3)将反应粗产物抽滤除去溶剂，脱除残留溶剂，加水将脱除溶剂后的高分子聚醚配成水溶液，再过滤除去分散剂，然后通过喷雾干燥得到成品高分子量聚氧乙烯醚。

作为优选，步骤(1)所述的饱和烷烃可选正庚烷、环己烷以及石油醚中的一种，它与甲苯的比例为饱和烷烃：甲苯(V/V)＝1.5～2.5:1配制混合溶剂。最优选，混合溶剂为正庚烷：甲苯(V/V)＝1.5～2.0:1时沉淀聚合效果较好。

进一步优选，控制混合溶剂中的水分在100ppm以下，混合溶剂的体积用量为产物的质量的1.5～3倍，以2倍为最佳。因为，溶剂用量太多会导致单体和催化剂的浓度降低，使聚合速率降低；而溶剂用量太少，使催化剂和单体浓度较高，聚合速率增大，从而分子量会降低。

优选的，步骤(1)中分散剂可以选择二氧化钛，用量为聚氧乙烯醚产物质量的0.2～1％。更优选，二氧化钛的用量为聚氧乙烯醚产物质量的0.5％，可以得到高分子量的聚醚。

沉淀聚合反应初期形成的聚合物可能会碰撞粘结成团，并将大量催化剂包覆其中，抑制反应进行，降低反应速率。而以二氧化钛作为分散剂加入体系中，可以防止聚合初期成团，在保证反应速率的同时，使产品的分子量分布变窄。

优选的，步骤(1)催化剂中的烷基铝为三甲基铝、三乙基铝或者三异丁基铝中的一种。