一种三羟甲基乙烷聚醚多元醇的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种三羟甲基乙烷聚醚多元醇的制备方法，包括：投料：三羟甲基乙烷、催化剂、溶剂依次加入反应釜中，开启搅拌。抽真空置换氮气三次至釜内压力≤

【技术实现步骤摘要】
一种三羟甲基乙烷聚醚多元醇的制备方法


[0001]本专利技术属于精细化工合成
，具体涉及一种三羟甲基乙烷聚醚多元醇的制备方法。

技术介绍

[0002]三羟甲基乙烷又称1,1,1
‑
三(羟甲基)乙烷、2
‑
甲基
‑2‑
羟甲基
‑
1,3
‑
丙二醇，简称TME。一般由丙醛和甲醛为原料，在碱性催化剂作用下发生醇醛缩合反应，缩合产物再与甲醛进行交叉康尼扎罗反应或直接催化加氢制得。其结构式如下所示：
[0003]三羟甲基乙烷(TME)的分子中含有的新戊基结构高羟基含量，赋予了它更好的应用性能。TME主要用作醇酸树脂、聚氨酯树脂、硬性聚氨酯塑料、聚氨酯涂料、以及高档油漆和涂料的原料，也是环氧树脂、炸药和特种化学品的重要中间体。TME的酯类主要用于合成润滑剂、增塑剂和乳化剂，也可用于制备增塑剂、表面活性剂、高级润滑剂、液体燃料添加剂、活性稀释剂、合成革及保温材料，还可用作钛白粉的包覆剂。此外，TME也是一种新型固一固相变贮热材料。在聚氨酯领域，用三羟甲基乙烷合成的聚醚多元醇，应用于聚氨酯涂料、弹性体、泡沫塑料等产品，具有优异的耐热性、耐光性、耐水解及抗氧化性。
[0004]目前国内对三羟甲基乙烷聚醚多元醇的报道较少，专利CN 105859584B专利技术了一种基于三羟甲基乙(丙)烷的三官能度聚氨酯丙烯酸酯的制备方法，采用三羟甲基乙烷或三羟甲基丙烷在催化剂作用下与环氧乙烷或环氧丙烷反应制得三羟基聚醚，再与异氰酸酯丙烯酸乙酯反应制得三官能度聚氨酯丙烯酸酯。其中三羟甲基乙烷聚醚的制备方法是在催化剂甲酸钠的作用下，在155℃
‑
165℃滴加环氧乙烷或环氧丙烷反应，制得的聚醚用酸性白土后处理。该方法的反应温度在155℃
‑
165℃，而三羟甲基乙烷的熔点为200℃左右，在此反应温度下，三羟甲基乙烷仍为固体，无法搅拌，不利于反应。后处理用酸性白土吸附过滤，所得聚醚中的K
+
/Na
+
含量较高，酸性白土使用量大。

技术实现思路

[0005]为了克服现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种三羟甲基乙烷聚醚多元醇的制备方法，可行性高、利于工业化生产、产品性能好。
[0006]为实现上述专利技术目的，本专利技术的技术方案如下：
[0007]一种三羟甲基乙烷聚醚多元醇的制备方法，包括以下步骤：S1、投料：三羟甲基乙烷、催化剂、溶剂依次加入反应釜中，开启搅拌。抽真空置换氮气三次至釜内压力≤
‑
0.098MPa后，开始升温。S2、反应：向反应釜中通入环氧丙烷、环氧乙烷的一种或两种混合物(以下简称环氧)，在催化剂作用下，升温至反应温度进行开环聚合反应，反应压力为
‑
0.10
‑
0.4MPa。之后
保温熟化至压力不再变化。S3、脱溶剂：熟化结束后，在一定温度下进行负压脱溶剂，直到无溶剂出来为止。S4、过滤出料：降温至80℃以下，用铁丝网过滤出催化剂，得到三羟甲基乙烷聚醚多元醇。
[0008]进一步，所述溶剂为丙酮、乙酸乙酯、二氧六环的任意一种，溶剂质量为三羟甲基乙烷质量的50％
‑
150％。
[0009]所述三羟甲基乙烷与环氧的摩尔比为1:5～80。
[0010]所述催化剂为镁铝复合金属氧化物，所述催化剂质量为三羟甲基乙烷和环氧质量总和的1
‰‑
10
‰
。
[0011]所述镁铝复合金属氧化物催化剂中Mg/Al比例为3/1、2/1或1/1。
[0012]所述步骤S2的反应温度为100℃
‑
150℃。
[0013]所述步骤S3的脱溶剂温度为100℃
‑
140℃。
[0014]本专利技术的有益效果如下：
[0015](1)选用溶剂溶解三羟甲基乙烷，克服了三羟甲基乙烷熔点高无法搅拌的问题，利于工业化生产反应，所得聚醚分布性好。
[0016](2)镁铝复合金属氧化物催化剂作为一种固体碱催化剂，活性高，易分离，所合成的聚醚多元醇不需后处理，只需将催化剂过滤出即可。节约了工艺时间。
[0017](3)制得的三羟甲基乙烷聚醚多元醇，纯度高，色泽好，性质稳定，应用于聚氨酯涂料、弹性体、泡沫塑料等产品，具有优异的耐热性、耐光性、耐水解及抗氧化性。本专利技术方法可行性高、利于工业化生产，得到的产品性能好。
具体实施方式
[0018]实施例1
[0019]向反应釜中加入120g三羟甲基乙烷，100g乙酸乙酯，1.2g镁铝复合金属氧化物催化剂(Mg/Al＝3/1)。用氮气置换釜内空气三次，然后升温至110℃，开始滴加500g环氧乙烷进行开环聚合反应，控制反应温度为120
‑
140℃，压力小于0.4MPa。待环氧乙烷滴加结束后，145℃保温熟化1h。熟化结束，在110
‑
130℃进行负压脱溶剂，直到无溶剂出来为止。之后降温至80℃，用铁丝网过滤出催化剂过滤出料，得三羟甲基乙烷聚醚多元醇。
[0020]产品经化学法(GB/T 12008.3
‑
2009)滴定羟值：272mgKOH/g。色度：12号(Pt
‑
Co单位)。
[0021]实施例2
[0022]向反应釜中加入60g三羟甲基乙烷，80g二氧六环，2.5g镁铝复合金属氧化物催化剂(Mg/Al＝1/1)。用氮气置换釜内空气三次，然后升温至110℃，开始滴加800g环氧丙烷进行开环聚合反应，控制反应温度为110
‑
120℃，压力小于0.4MPa。待环氧丙烷滴加结束后，125℃保温熟化2h。熟化结束，在120
‑
140℃进行负压脱溶剂，直到无溶剂出来为止。之后降温至80℃，过滤出料，得三羟甲基乙烷聚醚多元醇。
[0023]产品经化学法(GB/T 12008.3
‑
2009)滴定羟值：101mgKOH/g。色度：8号(Pt
‑
Co单位)。
[0024]实施例3
[0025]向反应釜中加入120g三羟甲基乙烷，120g丙酮，3g镁铝复合金属氧化物催化剂(Mg/Al＝3/1)。用氮气置换釜内空气三次，然后升温至110℃，开始滴加1000g环氧丙烷环氧乙烷混合物(PO/EO＝7/3)进行开环聚合反应，控制反应温度为110
‑
120℃，压力小于0.4MPa。待环氧丙烷环氧乙烷混合物滴加结束后，125℃保温熟化1.5h。熟化结束，在100
‑
120℃进行负压脱溶剂，直到无溶剂出来为止。之后降温至80℃，过滤出料，得三羟甲基乙烷聚醚多元醇。
[0026]产品经化学法(GB/T 12008.3
‑
2009)滴定羟值：153mgKOH/g。色度：15号(Pt
‑
Co单位)。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种三羟甲基乙烷聚醚多元醇的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、投料：三羟甲基乙烷、催化剂、溶剂依次加入反应釜中，开启搅拌；抽真空置换氮气至釜内压力≤
‑
0.098MPa后，开始升温；S2、反应：向反应釜中通入环氧丙烷、环氧乙烷的一种或两种混合物，在催化剂作用下，升温至反应温度进行开环聚合反应，反应压力为
‑
0.10
‑
0.4MPa；然后保温熟化至压力不再变化；S3、脱溶剂：熟化结束后，在一定温度下进行负压脱溶剂，直到无溶剂脱出来为止；S4、过滤出料：降温至80℃以下，用铁丝网过滤出催化剂，得到三羟甲基乙烷聚醚多元醇。2.如权利要求1所述的三羟甲基乙烷聚醚多元醇的制备方法，其特征在于：所述步骤S1中，抽真空置换氮气三次至釜内压力≤
‑
0.098MPa。3.如权利要求1所述的三羟甲基乙烷聚醚多元醇的制备方法，其特征在于：所述三羟甲基乙烷与环氧的摩尔比为1:5～80。4.如权利要求1所述的三羟...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡其标，应珏，翟洪金，王传超，史国飞，
申请(专利权)人：句容宁武新材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：