形成多元醇的方法技术

本发明专利技术涉及一种形成多元醇的方法，该方法包括以下步骤：提供一种环氧烷，提供平均官能度至少为４的引发剂组合物，提供碱土金属氢氧化物和胺。该方法还包括在碱土金属氢氧化物和胺存在下使引发剂组合物和环氧烷反应形成多元醇的步骤。这使得多元醇具有一致链长，并且形成速率增加，收率提高，同时降低成本，并使效率最大化。该多元醇与异氰酸酯反应用于形成聚氨酯制品。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术整体上涉及一种以及由该多元醇制备的聚氨 酯制品。更具体而言，本专利技术涉及一种在碱土金属氢氧化物和胺存在下形 成多元醇的方法。
技术介绍
现有^L术中已知很多。 一种方法包括使总的平均官能度小于7的蔗糖和甘油与环氧烷>^应。蔗糖、甘油和环氧烷通常在催化量的氢氧化钾和/或胺存在下反应形成多元醇。该反应是烷IL^化反应，在 蔗糖和/或甘油的羟基上形成环氧烷单元的链。在氢氧化卸单独存在下或氢氧化钾与胺一起存在下进行烷氧基化反 应。但是，烷HJ^化反应在已经在蔗糖和/或甘油的羟基上形成的环氧烷单 元的预先存在链上加入另外不成比例量的环氧烷单元。这导致不均匀的链 长和未反应的蔗糖，这会污染该多元醇。另外，使用氢氧化钾在多元醇中 留下负面影响泡沫性能的残余物。因此，必须去除钾，这样使生产减慢， 产品收率降低，生产成本增加，因此不适合工业操作。仅在胺存在下，烷氧基化反应不增加另外不成比例量的环氧烷单元。 但是胺的催化有效性随着聚合的发生而减少，即蔗糖和/或甘油上的每摩尔羟基对应的环氧烷摩尔数增加。特别地，摩尔数增加超过2时或多元醇的 羟基值降至低于350毫克KOH/克时胺没有催化有效性。已经尝试去克服与使用氢氧化钾和/或胺相关的问题。但是这些尝试都 #41费成本，并且不以高收率制备多元醇。 一种尝试包括蔗糖和甘油与环 氧烷的逐步反应。具体而言，蔗糖和甘油在胺存在下与环氧烷反应直到链 长为蔗糖和/或甘油上的每摩尔羟基约l摩尔环氧烷。在这个时候，反应停 止，加入氢氧化钾以形成多元醇。但是该逐步反应降低了生产速度，因为 制备方法必须停下来添加氢氧化钾。另外，该逐步反应降低了收率，增加了成本，使得该逐步反应对于商业用途并不令人满意。现有技术中还已知通过使用多元醇和异氰酸酯在碱土金属氢氧化物和 胺存在下形成泡沫和表面活性剂。但是，在这些情况中，碱土金属氬氧化 物和胺并不用于催化引发剂组合物的烷氧基化以形成多元醇，因此在用于 形成泡沫和/或表面活性剂时并不起相同的作用。因此，还有机会以增加的速度和提高的收率形成具有一致链长的多元 醇，同时降低成本，并使效率最大化。还可以从该多元醇形成聚氨酯制品。 专利技术概述本专利技术提供一种。该方法包括提供环氧烷的步骤和提供平均官能度至少为4的引发剂组合物的步骤。该方法还包括提供碱土金属氢氧化物和胺的步骤a该方法进一步包括使引发剂组合物和环氧烷在 碱土金属氢氧化物和胺存在下反应形成多元醇的步骤。本专利技术还提供包含 5 1发剂组合物和环氧烷在碱土金属氢氧化物和胺存在下反应的反应产物的 多元醇。此外，本专利技术提供包含异氰酸酯和本专利技术多元醇的反应产物的聚 氨酯制品。碱土金属氢氧化物和胺的结合使得胺催化稳定转化为碱土金属氢氧化 物催化以形成多元醇。这不再需要中断该方法。这还使得多元醇具有一致 的链长，并且形成的速度增加，收率提高，同时降低成本并使效率最大化. 附图简迷本专利技术的其它优点也可以很容易地看到，结合在此描述的附图，参考 以下详细描述可以更好地理解本专利技术的优点。附图说明图1是阐述通过引发剂组合物在二甲基乙醇胺和氢氧化锶8-水合物存 在下烷氧基化形成多元醇的实验工艺过程以及环氧丙烷添加百分数、压力 和温度随时间变化的曲线图2是阐述通过引发剂组合物在二甲基环己胺存在下烷M化形成多 元醇的第一控制工艺过程以及环氧丙烷添加百分数、压力和温度随时间变 化的曲线图；和图3是阐迷通过引发剂組合物在氢氧化锶8-水合物存在下烷氧基化形 成多元醇的第二控制工艺过程以及环氧丙烷添加百分数、压力和温度随时间变化的曲线图。 专利技术详述本专利技术公开了一种。该方法包括提供环氧烷的步骤和提供平均官能度至少为4的引发剂组合物的步骤。该方法还包括提供碱 土金属氢氧化物和胺的步骤。提供碱土金属氢氧化物和胺的步骤还可以进 一步限定为提供碱土金属氢氧化物和胺的结合物的步骤.但是碱土金属氢 氧化物和胺可以分开提供。如果分开提供，该方法优选包括在提供碱土金 属氢氧化物之前提供胺的步骤。或者，该方法可以包括在提供胺之前提供 碱土金属氢氧化物的步骤。该方法进一步包括使引发剂组合物与环氧烷在碱土金属氢氧化物和胺 存在下反应以形成多元醇的步骤。该多元醇、碱土金属氢氧化物和胺将各自在下文更详细描述，另外，还公开了从该方法形成的多元醇。还进一步 公开了包含异氰酸酯与本专利技术方法形成的多元醇的反应产物的聚氨酯制 品。该聚氨酯制品和该方法也在下文详细描述。用于形成多元醇的引发剂组合物具有至少为4的平均官能度。优选引 发剂组合物具有至少为6的平均官能度。在一个实施方案中，引发剂组合 物包括蔗糖、山梨醇或其结合物。优选引发剂组合物包括蔗糖，该蔗糖购自 Michigan Sugar Company(Bay City ， MI), 商品名为 Big Chief Granulated Sugar。但是还可以预期的是引发剂组合物可以除蔗糖外包含 具有至少6个羟基的非还原性糖。也可以使用引发剂组合物的结合物。引发剂组合物可以包含两种或更多种引发剂的共混物。在一个实施方 案中，引发剂组合物包M自蔗糖、山梨醇或其结合物的笫一引发剂和选自甘油、丙二醇、双丙甘醇、乙二醇、二甘醇或其结合物的第二引发剂。 在另一个实施方案中，引发剂组合物包含蔗糖和甘油。如果引发剂组合物包含第二引发剂，则第二引发剂可以为本领域乂^的任何引发剂并且可以包括低分子量二-和/或多官能醇和胺。优选第二引发剂的官能度为2-6，更 优选3-5。最优选第二引发剂的官能度为3。在另一个实施方案中，第二引发剂包拾化油，其以商品名Superol⑧购自Proctor and Gamble。其它合适的第二引发剂也可以使用，并且可以包括三羟甲基链烷烃如l，l，l-三羟甲基丙烷。还可以使用第二引发剂的结合物。第一引发剂和/或第二引发剂可以任何量存在于引发剂组合物中。在一个实施方案中，第一引发剂的优选存在量为每100重量份引发剂组合物存 在至少30重量份。同样，每100重量份引发剂组合物第二引发剂的存在量 优选少于40重量份，更优选少于30重量份，最优选少于20重量份。在一 个实施方案中，第二引发剂的存在量应4吏得笫一引发剂的量和第二引发剂 的量总共相当于引发剂組合物的总量。引发剂组合物在碱土金属氢氧化物和胺存在下与环氧烷反应形成多元 醇。环氧烷可以是本领域y〉知的任何环氧烷，优选选自环氧乙烷、环氧丙 烷、环氧丁烷、氧杂环己烷或其结合物。更优选环氧烷选自环氧乙烷、环 氧丙烷或其结合物。最优选环氧烷包括环氧丙烷。引发剂组合物可以任何 量与环氧烷反应，这取决于本领域技术人员形成具有特定羟基值的多元醇 的目的。引发剂组合物与环氧烷的反应是开环烷氧基化反应并在第一引发 剂和/或第二引发剂的羟基上形成环氧烷单元的链，由此形成多元醇。优选 该反应形成具有大约等长环氧烷单元的链的多元醇，由此使得多元醇具有 一致的物理和化学性能。现在讨论上面介绍的碱土金属氢氧化物，在碱土金属氢氧化物存在下 形成多元醇。碱土金属位于元素周期表第2族，与元素周期表第l族的碱 金属相对。本专利技术不包舍第l族中的碱金属。碱土金属氢氧化物优选选自 氢氧化钙、氬氧化锶、氢氧化钡或其结合物。最优选碱土金属氢氧4匕物包 括氩氧化锶。碱土金属氬氧化物还包括水合物。合本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种形成多元醇的方法，该方法包括以下步骤：　提供环氧烷；提供平均官能度至少为４的引发剂组合物；提供碱土金属氢氧化物和胺；和　使引发剂组合物和环氧烷在碱土金属氢氧化物和胺存在下反应形成多元醇。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：EM德克斯哈姆尔，MY黄，T普莱格，
申请(专利权)人：巴斯夫欧洲公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]