共聚醚二醇制备方法技术

本发明专利技术涉及一种用于制备具有高烯化氧结合率的共聚醚二醇的连续方法，所述连续方法通过使四氢呋喃和至少一种烯化氧在酸催化剂、至少一种含活泼氢原子的化合物以及特定的稀释剂或溶剂的存在下聚合而进行。更具体地，本发明专利技术涉及一种用于制备具有高烯化氧结合率的共聚醚二醇的经稀释剂或溶剂辅助的连续方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于制备共聚醚二醇的连续方法，所述方法通过使包含四氢呋喃和高浓度的至少一种烯化氧的反应混合物在酸催化剂、至少一种含有活泼氢原子的化合物和特定稀释剂或溶剂的存在下聚合而进行。更具体地，本专利技术涉及一种用于制备具有高烯化氧摩尔结合率(incorporation)的共聚醚二醇的经稀释剂或溶剂辅助的连续聚合方法。 还进一步地，本专利技术涉及在经稀释剂或溶剂辅助的连续聚合方法中制备的具有高烯化氧摩尔结合率的共聚醚二醇。
技术介绍
四氢呋喃(THF)的均聚物，也称为聚四亚甲基醚二醇(PTMEG)，众所周知用作聚氨酯和其它弹性体中的软链段。这些均聚物对聚氨酯弹性体和纤维赋予良好的动力学性质。 THF和至少一种环状醚的共聚物，也称为共聚醚二醇，已知用于类似的应用，特别是由环状醚赋予的降低的结晶性可以改进含有这种共聚物作为软链段的聚氨酯的某些动力学性质的情况。用于此目的的环状醚是环氧乙烷和环氧丙烷。对于含有这种共聚物作为软链段的聚氨酯的更高极性和亲水性以及改善的动力学性能，例如由于进一步降低结晶度所致的低温挠性，具有高烯化氧摩尔结合率例如至少约50摩尔％的共聚醚二醇是适宜的。具有普通烯化氧摩尔结合率如例如约28至约49摩尔％，例如约30至约45摩尔％ 的THF与环状醚的共聚物在本领域中是熟知的。它们的制备例如由I^ruckmayr在美国专利 4，139，567和美国专利4，153，786中公开。这样的共聚物可以通过例如在由P. Dreyfuss所著的“聚四氢呋喃(Polytetrahydrofuran) ” (Gordon & Breach，N. Y. 1982)中所述的已知的环状醚聚合方法中的任何一种制备。这样的聚合方法包括通过强质子或路易斯酸，通过杂多酸，以及通过全氟磺酸或酸树脂进行催化。在一些情况下，可以有利的是使用聚合促进齐U，例如羧酸酐，如在美国专利4，163，115中所公开的。在这些情况中，初步的聚合物产物是二酯，所述二酯需要在随后的步骤中被水解以得到期望的聚醚二醇。用于制备具有普通烯化氧摩尔结合率的共聚醚二醇的其它方法在本领域中是已知的，如例如美国专利4，192，943 ；4, 228，272 ；4, 564，671和4，585，592中所示；和公布的专利申请WO 03/076453和WO 03/076494中所示。例如，美国专利4，564，671公开了一种用于THF与1，2-烯化氧在含有活泼氢的化合物和固定床粘土催化剂的存在下聚合的方法， 其中，将小于30重量％的THF、1，2-烯化氧以及含有活泼氢的化合物的混合物加入到反应混合物中，然后再循环到反应器中。美国专利4，728，722公开了这样的与1，2-烯化氧在下列条件下分批聚合在含有活泼氢的化合物的存在下，在漂白粘土或沸石催化剂上，将1， 2-烯化氧以使得1，2_烯化氧在聚合过程中在反应混合物中的浓度保持低于2重量％这样的方式进料到反应混合物中。美国专利5，268, 345公开了当使用通过其中公开的方法再生的蒙脱石催化剂时THF与环氧乙烷的聚合。美国专利4，192，943公开的是，基于THF和烯化氧的共聚醚二醇随制备方法而变化。美国专利4，677，231公开了使用稀释剂或溶剂用于纯化在利用普通浓度烯化氧作为原料组分的聚合方法中所制备的具有普通烯化氧摩尔结合率的共聚醚二醇。以上出版物都没有教导通过将包含四氢呋喃和非常高浓度的至少一种烯化氧在酸催化剂、至少一种含有活泼氢原子的化合物和特定稀释剂或溶剂的存在下聚合来连续制备共聚醚二醇。以上出版物都没有教导连续制备具有高烯化氧结合率如例如至少约50摩尔％烯化氧的共聚醚二醇。调整以上出版物的方法以通过使包含四氢呋喃和高浓度的至少一种烯化氧的反应混合物在酸催化剂和至少一种含有活泼氢原子的化合物的存在下聚合制备共聚醚二醇对制备方法增加了复杂性、工艺限制和/或成本。需要一种简单经济的用于使包含四氢呋喃和高浓度的至少一种烯化氧的反应混合物在酸催化剂和至少一种含有活泼氢原子的化合物的存在下共聚以制备具有高烯化氧摩尔结合率的共聚醚二醇的方法。
技术实现思路
本专利技术提供一种简单经济的用于使THF和高浓度烯化氧聚合以制备具有高烯化氧摩尔结合率的共聚醚二醇的方法，所述方法最小化或避免了与这种方法有关的高温和粘度问题。所述方法包括下列步骤a)使约15至约90份(例如约15至约75份)的包含约10至约90重量％ (例如约30至约70重量％ )的四氢呋喃和约10至约90重量％ (例如约20至约50重量％ )的至少一种烯化氧的原料在约0. 1至约5重量％ (例如约0. 1至约2重量％ )的至少一种含有活泼氢原子的化合物、大于0至约40重量％ (例如约10至约30重量％ )的下文中更具体描述的稀释剂或溶剂以及下文中更具体描述的酸催化剂的存在下，在约30°C至约80°C 的温度聚合，以制备聚合产物，所述聚合产物包含具有至少约50摩尔％的高烯化氧摩尔结合率、约650道尔顿至约4000道尔顿的平均分子量和约SOcP至约4000cP的粘度的共聚醚二醇；和b)从所述聚合产物中回收所述具有高烯化氧摩尔结合率、约650道尔顿至约4000 道尔顿的平均分子量和约SOcP至约4000cP的粘度的共聚醚二醇。因此，本专利技术提供一种用于制备具有高环氧乙烷摩尔结合率、约650道尔顿至约 4000道尔顿的平均分子量和约80cP至约4000cP的粘度的聚(四亚甲基-共-亚乙基醚) 二醇的连续方法，所述方法包括下列步骤a)使约15至约90份(例如约15至约75份)的包含约10至约90重量％ (例如约30至约70重量％ )的四氢呋喃和约10至约90重量％ (例如约20至约50重量％ )的环氧乙烷的原料在约0. 1至约5重量％ (例如约0. 1至约2重量％ )的至少一种含有活泼氢原子的化合物、大于0至约40重量％ (例如约10至约30重量％ )的下文中更具体描述的特定稀释剂或溶剂以及下文中更具体描述的酸催化剂的存在下，在约30°C至约80°C的温度聚合，以制备聚合产物，所述聚合产物包含具有至少约50摩尔％的高环氧乙烷摩尔结合率，约650道尔顿至约4000道尔顿的平均分子量和约80cP至约4000cP的粘度的聚(四亚甲基-共-亚乙基醚)二醇；和b)从所述聚合产物中回收所述具有高环氧乙烷摩尔结合率、约650道尔顿至约 4000道尔顿的平均分子量和约80cP至约4000cP的粘度的聚(四亚甲基-共-亚乙基醚)二醇。本专利技术的一个实施方案提供一种用于使THF和高浓度的烯化氧共聚以制备具有高烯化氧摩尔结合率的共聚醚二醇的简单经济方法，所述方法最小化或避免了与这种方法有关的高温和粘度问题。所述方法包括下列步骤a，)使约15至约90份(例如约15至约75份)的包含约10至约90重量％ (例如约30至约70重量％ )的四氢呋喃和约10至约90重量％ (例如约20至约50重量％ ) 的至少一种烯化氧的原料在约0. 1至约5重量％ (例如约0. 1至约2重量％ )的至少一种含有活泼氢原子的化合物、大于0至约40重量％ (例如约10至约30重量％)的下文中更具体描述的特定稀释剂或溶剂以及下文中更具体描述的酸催化剂的存在下，在约30°C 至约80°C的温度聚合，以制备聚合产本文档来自技高网...

【技术保护点】

【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：孙群，罗伯特·D·奥兰迪，
申请(专利权)人：因温斯特技术公司，
类型：发明
国别省市：