[发明专利]聚碳酸酯二元醇及其制备方法

说明书

本发明涉及精细化工技术领域，特别是涉及聚碳酸酯二元醇及其制备方法。所述聚碳酸酯二元醇的制备方法包括以下步骤：以多元醇和碳酸酯为主要原料，通过酯交换缩聚反应，制备聚碳酸酯二元醇粗产物；收集分子量在600～1100的聚碳酸酯二元醇粗产物；混合分子量在600～1100的聚碳酸酯二元醇粗产物和二异氰酸酯，搅拌反应，制备聚碳酸酯二元醇。本发明所述制备方法能够使低分子量的聚碳酸酯二元醇粗产物的分子量在可控范围内提高，从而满足应用需求。

技术领域

本发明涉及精细化工的技术领域，特别涉及聚碳酸酯二元醇及其制备方法。

背景技术

聚碳酸酯二元醇(PCDL)是分子内含有多个碳酸酯基、分子两端带有羟基的聚合物，是一种新型的多元化合物，可用来合成性能优越的聚氨酯，与传统的聚酯多元醇、聚醚多元醇合成的聚氨酯相比，聚碳酸酯型聚氨酯具有优良的力学性能、耐水解性、耐热性、耐氧化性和耐光性。因而，聚碳酸酯二元醇被认为是目前性能最优的一种多元醇，并被广泛的应用于制备品质优良、性能优异的各种聚氨酯材料。

在聚碳酸酯二元醇的传统生产工艺中，有光气法、环状碳酸脂开环聚合法、二氧化碳和环氧化物共聚法以及酯交换法。其中光气法、环状碳酸脂开环聚合法对环境污染严重，已被淘汰，而酯交换法与二氧化碳和环氧化物共聚法无毒无害，对环境友好，是当前被广泛应用的两种方案。但二氧化碳和环氧化物共聚法只能合成结构单一的聚碳酸酯二元醇，而酯交换法原料易得，产物分子结构易调节，更适合应用于生产。

但在目前的工业生产当中，由于酯交换法中酯交换的条件苛刻复杂，聚碳酸酯二元醇分子量极难精准控制，会有低分子量的聚碳酸酯二元醇的出现，这些低分子量的聚碳酸酯二元醇所能应用的领域较少，销量偏低。

发明内容

基于此，本发明提供一种聚碳酸酯二元醇的制备方法，能够使低分子量的聚碳酸酯二元醇粗产物的分子量在可控范围内提高，从而满足应用需求，弥补了工艺上缺陷，大大减少成本的同时，还成功得到了分子量提高范围在70％～100％的聚碳酸酯二元醇终产物。

技术方案为：

一种聚碳酸二元醇的制备方法，包括以下步骤：

以多元醇和碳酸酯为主要原料，通过酯交换缩聚反应，制备聚碳酸酯二元醇粗产物；

收集分子量在600～1100的聚碳酸酯二元醇粗产物；

混合所述分子量在600～1100的聚碳酸酯二元醇粗产物和二异氰酸酯，搅拌反应，制备聚碳酸酯二元醇。

在其中一个实施例中，所述二异氰酸酯选自六亚甲基二异氰酸酯、二环己基甲烷二异氰酸酯和二苯基甲烷二异氰酸酯中的一种。

在其中一个实施例中，所述分子量在600～1100的聚碳酸酯二元醇粗产物和二异氰酸酯的摩尔比为20：(10～12)。

在其中一个实施例中，所述搅拌反应的温度为30℃～40℃。

在其中一个实施例中，所述搅拌反应的时间为3h～5h。

在其中一个实施例中，所述酯交换缩聚反应包括以下步骤：

将多元醇、碳酸酯和催化剂的混合物置于90～100℃的环境温度中，将所述环境温度升温至140～160℃，进行第一阶段反应，减压至体系负压为100Pa～10000Pa，于140～200℃的环境温度下进行第二阶段反应。

在其中一个实施例中，所述多元醇选自选自1,4-丁二醇、1,5-戊二醇或1,6-己二醇中的一种或几种。

在其中一个实施例中，所述碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸二丙酯或碳酸二丁酯中的一种。

在其中一个实施例中，所述醇钠催化剂选自甲醇钠、乙醇钠、正丙醇钠中的一种。