专利名称：配制水基功能液用的高分子多乙烯多胺聚醚的制备方法
技术领域：
本发明涉及化工技术领域，更具体地说，涉及聚合反应制备高分子多乙烯多胺聚醚的改进。
背景技术：
现有的高分子聚醚制备方式所用催化剂大都为传统的路易斯酸、碱，聚合反应制得的聚醚分子量往往较低且分子量分布较宽，同时产生大量的低分子量齐聚物，造成高分子聚醚粘度不高。高分子聚醚作为主要工作介质配制的水基功能液，如水基液压液、淬火液、切削液等，增稠性、抗剪切及粘温性能较差，使用寿命短。
发明内容
本发明旨在提供一种新型催化剂合成高分子多乙烯多胺聚醚，以便增大聚醚分子量，同时使分子量分布更窄，提高聚醚粘度，解决现有技术水基功能液增稠性、粘温性、抗剪切性差及使用寿命短的问题。为了达到上述目的，本发明一种配制水基功能液用的高分子多乙烯多胺聚醚的制备方法，以多乙烯多胺，环氧丙烷与环氧乙烷混合物为原料，以氢化钠或氢化钾为催化剂，聚合反应制得用于配制水基功能液的高分子多乙烯多胺聚醚。为了进一步得到高分子产物，进一步提高产品的增稠性、粘温性、抗剪切性，本发明提供了一种优选制备工艺，具体包括如下步骤Step I、在反应釜中加入多乙烯多胺，升温至120°C，真空脱水O. 5 2小时；滴加环氧丙烷、环氧乙烷的混合物，并控制反应温度在90 100°C，滴加完毕后，保温O. 5 2小时，降温至80°C出料，得一次聚醚；其中，反应配比为所述多乙烯多胺所述环氧丙烷、环氧乙烷的混合物=I 2 20 24 ;Step 2、取所述一次聚醚，加入催化剂；再一次性加入环氧丙烷、环氧乙烷混合物，升温至130 150°C，反应完毕后；再缓慢滴加环氧丙烷、环氧乙烷混合物，控制反应温度90 100°C，滴加完毕后，保温O. 5 2小时，降温出料；其中，反应配比为所述一次聚醚所述催化剂所述一次性加入的环氧丙烷、环氧乙烷混合物所述滴加的环氧丙烷、环氧乙烷混合物=20 100 3 12 500 700 12000 13000。此外，St印UStep 2中每次加入的所述环氧丙烷、环氧乙烷混合物重量配比为环氧丙烷环氧乙烷=I 3 4;优选方式下，配比为I : 3.5。本发明与现有技术相比，具有以下有益效果I.通过对现有高分子聚醚产品制备方法的分析比较，采用催化剂金属氢化物进行聚合反应，并经优化设计及反复试验研究，合理确定了原料配比、催化剂用量，聚合反应温度、时间等工艺参数和条件，反应条件温和，容易控制，生产周期短，制得的高分子聚醚可调控的平均分子量的范围在30000 90000，分子量分布窄；100°c粘度范围为20000 50000mm2/s。其中，闻分子聚醚分子链中环氧丙烧和环氧乙烧的相对分子量占10 98%。2.所使用的催化剂具有良好的催化活性，通过增加催化剂的用量，可以得到更高分子量的闻分子聚醚。3.聚合反应制得的高分子聚醚再经后处理工序，得到的产品颜色浅不大于lOOPt-Co，无刺激性气味，金属离子含量低。4.由本发明所述方法制得高分子聚醚具有极高的粘度特性及粘温指数，能制备出符合各种粘度要求的产品，添加量少，节约产品成本；制备的水基功能液具有优良的抗剪切性和粘温特性，使命寿命长。由于制备的高分子聚醚分子量分布窄，优选方式下MW/MN的值可达I. 4 I. 9，这使得产品的增稠性、抗剪切及粘温性显著提高，因此依据本发明方法制备的水基功能液不但满足了作为液压液、淬火液、切削液使用的性能要求，同时也延长了水基功能液的使用寿 命O
具体实施例方式本发明为一种配制水基功能液用的聚醚制备方法，以多乙烯多胺，环氧丙烷与环氧乙烷混合物为原料，在催化剂的存在下加入环氧丙烷与环氧乙烷的混合物进行聚合反应制得。其中，催化剂采用新型金属氢化物，具体选用氢化钠或氢化钾。本发明制得的高分子聚醚平均分子量范围为30000 90000，分子量分布系数MW/MN = I. 4 I. 9。100°C粘度范围为20000 50000mm2/s。闻分子聚醚分子链中环氧丙烧和环氧乙烧的相对分子量占10 98%。高分子聚醚的反应温度为80 150°C，反应时间10 20小时。新型催化剂占成品重量的O. 02% O. 09%。下面提供几种具体实施例说明本发明制备方法的具体步骤准备反应釜，先用自来水把200L反应釜刷洗几次，直到干净为止，烘干反应釜，冷却至40 50°C备用。实施例I :分两步聚合(I)在反应釜中加入多乙烯多胺10Kg，升温至120°C，真空脱水I小时，缓慢滴加环氧丙烷、环氧乙烷的混合物120Kg，两者之间的重量比为环氧丙烷环氧乙烷=I 3.5，控制反应温度在90 100°C，滴加完毕后，保温I小时，降温80°C出料。(2)聚上步聚醚O. 8Kg，加入催化剂金属氢化物50g，一次性加入环氧丙烷、环氧乙烷混合物7Kg，比例I : 3. 5，升温至140°C，反应完毕后，缓慢滴加环氧丙烷、环氧乙烷混合物130Kg，控制反应温度90 100°C，滴加完毕后，保温I小时，降温出料。实施例2 取实施例I中第一步聚醚O. 6Kg，加入催化剂金属氢化物50g，一次性加入环氧丙烷、环氧乙烷混合物7Kg，比例I : 3. 5，升温至140°C，反应完毕后，缓慢滴加环氧丙烷、环氧乙烷混合物130Kg，控制反应温度90 100°C，滴加完毕后，保温I小时，降温出料。实施例3 取实施例I中第一步聚醚O. 4Kg，加入催化剂金属氢化物50g，一次性加入环氧丙烷、环氧乙烷混合物7Kg，比例I : 3. 5，升温至140°C，反应完毕后，缓慢滴加环氧丙烷、环氧乙烷混合物130Kg，控制反应温度90 100°C，滴加完毕后，保温I小时，降温出料。实施例4 取实施例I中第一步聚醚O. 8Kg，加入催化剂金属氢化物100g，一次性加入环氧丙烷、环氧乙烷混合物7Kg，比例I : 3. 5，升温至140°C，反应完毕后，缓慢滴加环氧丙烷、环氧乙烷混合物130Kg，控制反应温度90 100°C，滴加完毕后，保温I小时，降温出料。实施例5 取实施例I中第一步聚醚O. 6Kg，加入催化剂金属氢化物100g，一次性加入环氧丙烷、环氧乙烷混合物7Kg，比例I : 3. 5，升温至140°C，反应完毕后，缓慢滴加环氧丙烷、环氧乙烷混合物130Kg，控制反应温度90 100°C，滴加完毕后，保温I小时，降温出料。实施例6:取实施例I中第一步聚醚O. 4Kg，加入催化剂金属氢化物100g，一次性加入环氧丙烷、环氧乙烷混合物7Kg，比例I : 3. 5，升温至140°C，反应完毕后，缓慢滴加环氧丙烷、环氧乙烷混合物130Kg，控制反应温度90 100°C，滴加完毕后，保温I小时，降温出料。上述各实例中所制得高分子聚醚经测试，指标如下
权利要求
1.一种配制水基功能液用的高分子多乙烯多胺聚醚的制备方法，其特征在于，以多乙烯多胺，环氧丙烷与环氧乙烷混合物为原料，以氢化钠或氢化钾为催化剂，聚合反应制得用于配制水基功能液的高分子多乙烯多胺聚醚。
2.根据权利要求I所述配制水基功能液用的高分子多乙烯多胺聚醚的制备方法，其特征在于，包括如下步骤 51、在反应釜中加入多乙烯多胺，升温至120°C，真空脱水O.5 2小时；滴加环氧丙烷、环氧乙烷的混合物，并控制反应温度在90 100°C，滴加完毕后，保温O. 5 2小时，降温至80°C出料，得一次聚醚； 其中，反应配比为所述多乙烯多胺所述环氧丙烷、环氧乙烷的混合物=I 2 20 24 ; 52、取所述一次聚醚，加入催化剂；再一次性加入环氧丙烷、环氧乙烷混合物，升温至130 150°C，反应完毕后；再缓慢滴加环氧丙烷、环氧乙烷混合物，控制反应温度90 100°c，滴加完毕后，保温O. 5 2小时，降温出料； 其中，反应配比为所述一次聚醚所述催化剂所述一次性加入的环氧丙烷、环氧乙烷混合物所述滴加的环氧丙烷、环氧乙烷混合物=20 100 3 12 500 700 12000 13000 ； 此外，S1、S2中每次加入的所述环氧丙烷、环氧乙烷混合物重量配比为环氧丙烷环氧乙烧=I : 3 4。
3.根据权利要求2所述配制水基功能液用的高分子多乙烯多胺聚醚的制备方法，其特征在于，S1、S2中每次加入的所述环氧丙烷、环氧乙烷混合物重量配比为环氧丙烷环氧乙烧=I : 3. 5。
全文摘要
本发明公开了一种配制水基功能液用的高分子多乙烯多胺聚醚的制备方法，以多乙烯多胺，环氧丙烷与环氧乙烷混合物为原料，以氢化钠或氢化钾为催化剂，聚合反应制得用于配制水基功能液的高分子多乙烯多胺聚醚。本发明优先选用二步聚合法制备工艺。制备的高分子聚醚，具有高分子量、窄分布及高粘度等特性，适宜用作液压液、淬火液、切削液等使用；尤其在增稠性、粘温性、抗剪切性三个方面性能尤为突出，延长了作为水基功能液的使用寿命。用本方法制备的高分子聚醚平均分子量可达30000～35000、40000～45000、50000～55000、60000～65000、70000～75000、80000～90000，分子量分布系数MW/MN＝1.4～1.9，100℃的粘度范围可达20000～50000mm2/s，粘温指数可达240～260℃。
文档编号C08G65/28GK102731769SQ20111009051
公开日2012年10月17日 申请日期2011年4月12日 优先权日2011年4月12日
发明者于巧云, 倪雪梅, 宋文贤, 王力军, 穆健, 郑雁 申请人:大连广汇科技有限公司