[发明专利]一种制备低分子量聚氧亚烷基多元醇的方法

说明书

本发明涉及一种用于制备低分子量聚氧亚烷基多元醇的半间歇方法。这些聚氧亚烷基多元醇的特征在于羟值为200至500。根据本发明，用于活化DMC催化剂的第一环氧烷烃批料包含50重量％至100重量％的环氧丙烷和0重量％至50重量％的环氧乙烷；以及第二环氧烷烃批料包含50重量％至100重量％的环氧丙烷和0重量％至50重量％的环氧乙烷。存在着连续添加的起始剂。任选地，可添加第三环氧烷烃批料。第二环氧烷烃批料和(如果存在的话)第三环氧烷烃批料的添加以大于或等于250kg/m³/hr的时空产率完成。

发明背景

本发明涉及一种用于制备低分子量聚氧亚烷基多元醇的半间歇方法。该半间歇方法在DMC催化剂的存在下使一种或多种起始剂氧烷基化，其中环氧烷烃进料以大于或等于250kg/m³/hr的时空产率完成。

低分子量产品的制备是重要的，因为它们可直接用于代替使用常规KOH技术所制备的产品，或者它们可用作起始剂来制备长链IMPACT(DMC)或KOH产品。使用DMC催化剂制备低分子量产品的挑战之一是催化剂的失活。众所周知，DMC催化剂的失活可通过增加催化剂的浓度来解决。然而，这是不希望的，原因在于催化剂的费用。优选将催化剂水平维持在60ppm或更低。还优选将反应温度维持在130℃或更低以使反应温度的潜在负面效应(例如颜色形成)最小化。

双金属氰化物催化剂的优点之一在于它们不会促进环氧丙烷重排生成在环氧丙烷聚合中用作单官能引发剂的丙烯醇。丙烯醇的存在促进了单醇的形成，而单醇在该方法中是杂质。

双金属氰化物催化剂的另一优点包括将催化剂残留物留在产物中的能力。这使得生产成本更低，因为在使用前不必将催化剂残留物从聚氧亚烷基多元醇中除去。此外，另一个原因是，期望使所使用的催化剂的量最小化。

虽然双金属氰化物催化剂在聚氧亚烷基多元醇的制备中提供众多优点，但是不幸的是，这种类型的催化也存在一些缺点。这些缺点包括催化剂在高浓度羟基的存在下倾向于失活，在低分子量引发剂例如丙三醇的存在下不能聚合，以及以下事实：即除了期望的产物之外，DMC催化剂还产生少量的非常高的分子量的(即至少100,000MW以及更高)聚合物。这种高分子量聚合物通常被称为高分子量尾料。高分子量尾料导致当将多元醇与多异氰酸酯反应制备聚氨酯泡沫时的发泡过程会有困难。

这些年来，人们做出了大量努力来改进并扩展双金属氰化物催化以使低分子量起始剂例如丙三醇能够有效的氧烷基化，且能够制备低分子量聚氧亚烷基多元醇。据发现起始剂的酸化是一种有效的方法。另一种方法是使用具有超低含水量的起始剂。