一种嵌段或无规聚醚后处理工艺的制作方法

文档序号:16264979发布日期:2018-12-14 21:51阅读:313来源:国知局

本发明涉及聚醚后处理的技术领域,具体涉及一种嵌段或无规聚醚后处理工艺。

背景技术

在嵌段或无规聚醚的合成过程中,由于使用碱金属氢氧化物作为催化剂,得到的产品中会残留催化剂,这对于产品的技术指标以及应用性能都会造成影响,一般需要对产品进行后处理加工除去催化剂,以得到精制聚醚。

cn105814113a公开了一种后处理碱性聚醚多元醇的方法,改变碱性粗制多元醇与中和酸的接触时间,加入分离水,分离中和的盐,得到目标多元醇;cn104011108b公开的一种后处理方法,利用离子交换膜来部分或完全去除反应混合物中的碱金属离子,以得到能用于聚氨酯应用中的聚醚醇;cn104151541b公开了一种聚醚的精致方法,将水、ph调节剂、含碱金属聚醚和固体吸附剂进行混合,然后通过吸附、真空脱水过滤的方式得到精制聚醚。ep1292631公开的方法中优化了中和过程中水的用量;us4507475公开的工艺中,在加入少量水的条件下加入磷酸中和,添加吸附剂分离形成的盐得到低气味的聚醚。上述公开的文献中,工艺过程中都需要加入一定的水量来预先处理粗聚醚,后续工艺脱水过程也需要一定量的时间。

cn105367779b公开了一种异构醇聚醚的精制方法,利用一种或几种吸附剂简单混合的吸附方式降低产品中的二噁烷的含量,未对产品中残留的金属离子含量作说明;cn1260272c通过合成非晶质,bet法比表面积适当的含水硅酸镁化合物作为吸附剂处理粗制聚醚。

如何减少聚醚后处理工艺的时间以及操作步骤,同时又能得到较好的产品以满足其应用性能是本发明申请需要解决的问题。基于此,做出本申请。



技术实现要素:

为了有效缩短聚醚后处理工艺的生产时间以及得到良好的产品应用性能,本发明提供一种嵌段或无规聚醚后处理工艺,该方法具有较短的生产时间以及优良的产品指标。

本发明所要解决的技术问题是(1)上述改性吸附剂的制备方法(2)改性吸附剂用于聚醚后处理工艺的方法。为解决上述技术问题,本发明的具体方案如下:

一种嵌段或无规聚醚后处理工艺,包括如下步骤:

(1)将含碱性催化剂的粗制聚醚在一定温度下预热并搅拌;

(2)加入改性吸附剂混合;

(3)保温真空吸附;

(4)过滤得到精制聚醚;

所述步骤(2)中的改性吸附剂由吸附剂主体和改性配体组成,所述吸附剂主体为α-al2o3、无定型二氧化硅、硅酸镁、硅酸铝或硅酸铝镁中的至少一种。

所述改性配体为金属盐。

所述步骤(1)中的碱性催化剂为碱金属氢氧化物。

所述改性配体为碱金属盐、碱土金属盐和过渡金属盐中的至少一种。

所述改性配体为醋酸镁、醋酸钙、氯化钙、氯化铜、硝酸镁、硝酸铝中的至少一种。

所述的粗制聚醚的分子量范围为600~3000。所述步骤(1)中和步骤(4)的粗制聚醚和精制聚醚是同一种物质,是以乙二醇/丙二醇为起始剂,以碱金属氢氧化物为催化剂,与环氧乙烷和/或环氧丙烷缩聚形成嵌段或无规聚醚;步骤(1)和步骤(4)的聚醚区别在于,前者含催化剂,后者几乎不含金属离子。

所述步骤(2)得到的改性吸附剂的加入量占步骤(1)所述含碱性催化剂的聚醚量的0.2~5%,所述改性吸附剂的加入量没有明显的限制,但用量越多,会造成过滤越困难,而且过滤过程中损失的聚醚也越多。

所述步骤(1)中的一定温度为50~80℃,所述步骤(1)中搅拌的时间为0.5~1.5h。

所述步骤(3)中的保温真空吸附的温度为65~115℃,所述步骤(3)中的保温真空吸附的时间为0.5~1.0h。保温真空吸附过程相较于常规的后处理过程,少了脱水的步骤。

所述步骤(4)中的过滤温度为80~100℃。过滤温度太低会造成产品黏度过大,过滤速度缓慢,温度过高会对产品的一些指标有影响。

所述步骤(2)中的改性吸附剂的制备方法包括如下步骤:

(1)将改性配体配制成1~2mol/l的水溶液,搅拌条件下逐渐加入吸附剂主体

(2)将混合悬浮液老化,过滤,洗涤,干燥,焙烧,分目。

所述步骤(2)中混合悬浮液老化的温度为20~70℃,老化时间为8~36h,,所述的混合悬浮液老化时间的不同会对形成的改性吸附剂的作用有所差异,洗涤次数为4~6次,所述的滤饼洗涤次数不作要求,但为了能有效地洗去残留的表面离子,焙烧温度在450~600℃。

所述的吸附剂主体和改性配体的质量比为2.5~5.0:1。

本发明具体实施例中精制聚醚中碱金属离子含量通过电感耦合等离子体质谱(icp-ms)测定。

本发明具体实施例中精制聚醚的色泽通过铂钴(pt-co)色度测定仪测定。

采用本发明的后处理工艺处理得到的精制聚醚,相比其它后处理工艺有效减少了脱水时间,同时也能得到不错的产品质量指标,取得了比较好的技术效果。

具体实施方式

实施例1

(1)改性吸附剂的制备

a:将无水醋酸镁14.2g与80g去离子水现场配制成水溶液,然后在搅拌条件下缓慢逐渐加入50g硅酸镁,混合搅拌2h;

b:在55±1℃老化时间16h,老化结束后用去离子水洗涤滤饼5次,在70℃干燥6h,然后放入500℃马弗炉中焙烧3h,研磨分目得到100目左右的改性吸附剂。

(2)聚醚后处理

a:将含碱性催化剂(0.3%)的聚醚500g(分子量为1600,下同)预热至65℃保温0.5h;

b:加入上述制备得到的改性吸附剂2.5g(0.5%)在70℃搅拌混合0.5h;

c:然后逐渐升温至110℃,升温加吸附时间0.5h;

d:降温至85℃左右过滤得到精制聚醚。

为了便于比较,将精制聚醚的相关指标列于表1中。

实施例2

(1)改性吸附剂的制备

将实施例1中的无水醋酸镁换成醋酸钙15.8g,其余操作步骤不变。

(2)聚醚后处理

a:将含碱性催化剂(0.3%)的聚醚500g预热至65℃保温0.5h;

b:加入上述制备得到的改性吸附剂2.5g(0.5%)在70℃搅拌混合0.5h;

c:然后逐渐升温至110℃,升温加吸附时间0.5h;

d:降温至85℃左右过滤得到精制聚醚。

为了便于比较,将精制聚醚的相关指标列于表1中。

实施例3

(1)改性吸附剂的制备

将实施例1中的无水醋酸镁换成氯化钙11.1g,其余操作步骤不变。

(2)聚醚后处理

a:将含碱性催化剂(0.3%)的聚醚500g预热至65℃保温0.5h;

b:加入上述制备得到的改性吸附剂2.5g(0.5%)在70℃搅拌混合0.5h;

c:然后逐渐升温至110℃,升温加吸附时间0.5h;

d:降温至85℃左右过滤得到精制聚醚。

为了便于比较,将精制聚醚的相关指标列于表1中。

实施例4

(1)改性吸附剂的制备

将实施例1中的无水醋酸镁换成氯化铜17.0g,其余操作步骤不变。

(2)聚醚后处理

a:将含碱性催化剂(0.3%)的聚醚500g预热至65℃保温0.5h;

b:加入上述制备得到的改性吸附剂2.5g(0.5%)在70℃搅拌混合0.5h;

c:然后逐渐升温至110℃,升温加吸附时间0.5h;

d:降温至85℃左右过滤得到精制聚醚。

为了便于比较,将精制聚醚的相关指标列于表1中。

实施例5

(1)改性吸附剂的制备

a:将醋酸钙15.8g与80g去离子水现场配制成水溶液,然后在搅拌条件下缓慢逐渐加入50g硅酸铝,混合搅拌2h;

b:在55±1℃老化时间16h,老化结束后用去离子水洗涤滤饼5次,在70℃干燥6h,然后放入500℃马弗炉中焙烧3h,研磨分目得到100目左右的改性吸附剂。

(2)聚醚后处理

a:将含碱性催化剂(0.3%)的聚醚500g预热至65℃保温0.5h;

b:加入上述制备得到的改性吸附剂2.5g(0.5%)在70℃搅拌混合0.5h;

c:然后逐渐升温至110℃,升温加吸附时间0.5h;

d:降温至85℃左右过滤得到精制聚醚。

为了便于比较,将精制聚醚的相关指标列于表1中。

实施例6

(1)改性吸附剂的制备

a:将氯化钙11.1g与80g去离子水现场配制成水溶液,然后在搅拌条件下缓慢逐渐加入50g硅酸铝镁,混合搅拌2h;

b:在55±1℃老化时间16h,老化结束后用去离子水洗涤滤饼5次,在70℃干燥6h,然后放入500℃马弗炉中焙烧3h,研磨分目得到100目左右的改性吸附剂。

(2)聚醚后处理

a:将含碱性催化剂(0.3%)的聚醚500g预热至65℃保温0.5h;

b:加入上述制备得到的改性吸附剂2.5g(0.5%)在70℃搅拌混合0.5h;

c:然后逐渐升温至110℃,升温加吸附时间0.5h;

d:降温至85℃左右过滤得到精制聚醚。

实施例7

(1)改性吸附剂的制备

a:将醋酸镁15.8g与80g去离子水现场配制成水溶液,然后在搅拌条件下缓慢逐渐加入25g硅酸铝和25g硅酸铝镁,混合搅拌2h;

b:在55±1℃老化时间16h,老化结束了用去离子水洗涤滤饼5次,在70℃干燥6h,然后放入500℃马弗炉中焙烧3h,研磨分目得到100目左右的改性吸附剂。

(2)聚醚后处理

a:将含碱性催化剂(0.3%)的聚醚500g预热至65℃保温0.5h;

b:加入上述制备得到的改性吸附剂2.5g(0.5%)在70℃搅拌混合0.5h;

c:然后逐渐升温至110℃,升温加吸附时间0.5h;

d:降温至85℃左右过滤得到精制聚醚。

为了便于比较,将精制聚醚的相关指标列于表1中。

实施例8

(1)改性吸附剂的制备

a:将氯化钙11.1g与80g去离子水现场配制成水溶液,然后在搅拌条件下缓慢逐渐加入25g硅酸镁和25g硅酸铝镁,混合搅拌2h;

b:在55±1℃老化时间16h,老化结束后用去离子水洗涤滤饼5次,在70℃干燥6h,然后放入500℃马弗炉中焙烧3h,研磨分目得到100目左右的改性吸附剂。

(2)聚醚后处理

a:将含碱性催化剂(0.3%)的聚醚500g预热至65℃保温0.5h;

b:加入上述制备得到的改性吸附剂2.5g(0.5%)在70℃搅拌混合0.5h;

c:然后逐渐升温至110℃,升温加吸附时间0.5h;

d:降温至85℃左右过滤得到精制聚醚。

为了便于比较,将精制聚醚的相关指标列于表1中。

表1

不同的改性吸附剂对于含相同量的碱性催化剂聚醚的吸附情况不一样,但碱金属离子含量基本小于5.0ppm,而且精制得到的聚醚产品色泽大部分都在20以下,说明此方法制备的改性吸附剂能取得较好的技术效果;在同样的产品分子量条件下,过滤时间的差异主要与改性吸附剂吸附碱金属离子后形成的孔道结构不同有一定的关系,吸附效果越不好,过滤时间越长。

实施例9

(1)改性吸附剂的制备

a:将无水醋酸镁14.2g与80g去离子水现场配制成水溶液,然后在搅拌条件下缓慢逐渐加入50g硅酸铝镁,混合搅拌2h;

b:在55±1℃老化时间8h,老化结束后用去离子水洗涤滤饼5次,在70℃干燥6h,然后放入500℃马弗炉中焙烧3h,研磨分目得到100目左右的改性吸附剂。

(2)聚醚后处理

a:将含碱性催化剂(0.3%)的聚醚500g(分子量为2400)预热至65℃保温0.5h;

b:加入上述制备得到的改性吸附剂2.5g(0.5%)在70℃搅拌混合0.5h;

c:然后逐渐升温至110℃,升温加吸附时间0.5h;

d:降温至85℃左右过滤得到精制聚醚。

为了便于比较,将精制聚醚的相关指标列于表2中。

实施例10

(1)改性吸附剂的制备

a:将氯化铜14.2g与80g去离子水现场配制成水溶液,然后在搅拌条件下缓慢逐渐加入50g硅酸镁,混合搅拌2h;

b:在55±1℃老化时间24h,老化结束后用去离子水洗涤滤饼5次,在70℃干燥6h,然后放入500℃马弗炉中焙烧3h,研磨分目得到100目左右的改性吸附剂。

(2)聚醚后处理

a:将含碱性催化剂(0.3%)的聚醚500g(分子量为1000)预热至65℃保温0.5h;

b:加入上述制备得到的改性吸附剂2.5g(0.5%)在70℃搅拌混合0.5h;

c:然后逐渐升温至110℃,升温加吸附时间0.5h;

d:降温至85℃左右过滤得到精制聚醚。

为了便于比较,将精制聚醚的相关指标列于表2中。

实施例11

(1)改性吸附剂的制备

a:将醋酸钙15.8g与80g去离子水现场配制成水溶液,然后在搅拌条件下缓慢逐渐加入25g硅酸镁和25g硅酸铝镁,混合搅拌2h;

b:在55±1℃老化时间36h,老化结束后用去离子水洗涤滤饼5次,在70℃干燥6h,然后放入500℃马弗炉中焙烧3h,研磨分目得到100目左右的改性吸附剂。

(2)聚醚后处理

a:将含碱性催化剂(0.3%)的聚醚500g(分子量为2400,下同)预热至65℃保温0.5h;

b:加入上述制备得到的改性吸附剂2.5g(0.5%)在70℃搅拌混合0.5h;

c:然后逐渐升温至110℃,升温加吸附时间0.5h;

d:降温至85℃左右过滤得到精制聚醚。

为了便于比较,将精制聚醚的相关指标列于表2中。

实施例12

(1)改性吸附剂的制备

a.将无水醋酸镁10g与80g去离子水现场配制成水溶液,然后在搅拌条件下缓慢逐渐加入50g硅酸镁,混合搅拌2h;

b.在20℃老化时间8h,老化结束后用去离子水洗涤滤饼4次,在70℃干燥6h,然后放入450℃马弗炉中焙烧3h,研磨分目得到100目左右的改性吸附剂。

(2)聚醚后处理

a:将含碱性催化剂(0.2%)的聚醚500g(分子量为1600,下同)预热至50℃保温0.5h;

b:加入上述制备得到的改性吸附剂1g(0.2%)在70℃搅拌混合0.5h;

c:然后逐渐升温至65℃,升温加吸附时间0.5h;

d:降温至80℃左右过滤得到精制聚醚。

为了便于比较,将精制聚醚的相关指标列于表2中。

实施例13

(1)改性吸附剂的制备

a.将无水醋酸镁20g与80g去离子水现场配制成水溶液(200g/l),然后在搅拌条件下缓慢逐渐加入50g硅酸镁,混合搅拌2h;

b.在70℃老化时间36h,老化结束后用去离子水洗涤滤饼6次,在70℃干燥6h,然后放入600℃马弗炉中焙烧3h,研磨分目得到100目左右的改性吸附剂。

(2)聚醚后处理

a:将含碱性催化剂(5%)的聚醚500g(分子量为1600,下同)预热至80℃保温1.5h;

b:加入上述制备得到的改性吸附剂25g(5%)在70℃搅拌混合0.5h;

c:然后逐渐升温至115℃,升温加吸附时间1h;

d:降温至100℃左右过滤得到精制聚醚。

为了便于比较,将精制聚醚的相关指标列于表2中。

实施例14

(1)改性吸附剂的制备

a.将无水醋酸镁10g与90g去离子水现场配制成水溶液(100g/l),然后在搅拌条件下缓慢逐渐加入50g硅酸镁,混合搅拌2h;

b.在70℃老化时间36h,老化结束后用去离子水洗涤滤饼6次,在70℃干燥6h,然后放入600℃马弗炉中焙烧3h,研磨分目得到100目左右的改性吸附剂。

(2)聚醚后处理

a:将含碱性催化剂(5%)的聚醚500g(分子量为1600,下同)预热至80℃保温1.5h;

b:加入上述制备得到的改性吸附剂25g(5%)在70℃搅拌混合0.5h;

c:然后逐渐升温至115℃,升温加吸附时间1h;

d:降温至100℃左右过滤得到精制聚醚。

为了便于比较,将精制聚醚的相关指标列于表2中。

表2

改变吸附剂制备过程中悬浮液的老化时间,主要是为了形成不同的吸附剂结构以及孔道,对于碱性催化剂离子的吸附效果因此也会表现出不同的结果,从而影响后处理工艺的时间,同时对产品色泽有一定的影响;过滤时间会因为聚醚产品的分子量有所差异,同时也与聚醚后处理的方式有关系。

以上内容是结合本发明创造的优选实施方式对所提供技术方案所作的进一步详细说明,不能认定本发明创造具体实施只局限于上述这些说明,对于本发明创造所属技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明创造构思的前提下,还可以做出若干简单推演或替换,都应当视为属于本发明创造的保护范围。

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