一种有机胺聚醚的合成方法及其应用与流程

文档序号:16643009发布日期:2019-01-16 07:49阅读:346来源:国知局
本发明涉及润滑油领域,具体涉及一种有机胺聚醚的合成方法及其应用。
背景技术
:润滑油基础油可分为矿物油和合成油。矿物油基础油由原油提炼而成,具有成本低的优势,润滑油基础油中矿物基础油占据80%以上市场。但是矿物基础油也有其致命的缺陷:热氧化安定性差、热分解温度偏低、耐低温性能差、粘度指数低等,这些方面远不如合成基础油,因此在高要求标准的特殊领域只能采油合成基础油。其中聚醚就是合成基础油中的一种,其具有热氧化安定性高、热分解温度高、耐低温性能好等优点。市场上常用的聚醚类合成基础油,大多采用甘油聚醚和丁醇聚醚。聚醚合成的工艺一般以甘油或正丁醇为起始剂,koh、naoh等碱金属类为催化剂,加入环氧丙烷或环氧丙烷与环氧乙烷混合物反应成聚醚粗品,合成粗品后加入去离子水、磷酸中和,再加入硅酸镁类等聚醚吸附剂吸附,通过升温脱出水分后过滤等到聚醚成品。这类聚醚长时间放置(半个月以上)会酸值偏高,产生反酸现象,导致做出的润滑油对金属材料锈蚀严重,锈蚀指标不能满足要求;另一个缺陷是只能合成粘度指数≤220的甘油或丁醇聚醚。为了克服以上两个缺陷,本专利采用三乙醇胺类起始剂(一乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺)合成聚醚用做润滑油基础油。三乙醇胺类聚醚是以三乙醇胺、二乙醇胺、一乙醇胺中的一种或几种的混合物为起始剂,在催化剂作用下与环氧丙烷或环氧乙烷与环氧丙烷混合物反应而得。三乙醇胺聚醚可用做润滑油基础油、采油的破乳剂、软质泡沫塑料、硬质泡沫塑料、弹性体材料等。目前已有一些对三乙醇胺聚醚的研究报道。专利cn107573499a公布了一种用于采油的原油破乳剂三乙醇胺嵌段聚醚的合成方法,以koh为催化剂,三乙醇胺为起始剂,分步添加环氧乙烷、环氧丙烷合成三乙醇胺嵌段聚醚。该原油破乳剂分子结构简单,在油水乳状液中扩散速度快,絮凝聚结能力强,能快速破坏原油乳状液液滴界面膜,破乳速率快,脱水率高,油水界面清晰,中间层少,不挂壁,污水含油少,净化油含水含盐少,油净水清。专利cn106008954b公布了一种用于聚氨酯快速脱模体系的高活性聚醚多元醇,以醇胺或甲苯二胺为起始剂,环氧乙烷或环氧丙烷为扩链剂,koh或naoh为催化剂合成聚醚多元醇,该胺基聚醚多元醇活性高,用于冰箱保温体系中脱模性好,能快速脱模,而且与戊烷体系相容性好,最大程度缩短生产周期,提高生产效率。专利cn107057051a公布了一种合成用于聚氨酯快速脱模体系的高活性聚醚多元醇的制备方法,以三乙烯二胺或三乙醇胺为起始剂,koh或naoh为催化剂,环氧乙烷或环氧丙烷为扩链剂,制得的聚醚多元醇具有流动性好、固化快、强度高等特点。专利cn101240062b公布了一种三乙醇胺嵌段聚醚的合成方法,以三乙醇胺,环氧丙烷,环氧乙烷为原料,在催化剂(koh、naoh、甲醇钠类)作用下下先加入环氧丙烷进行聚合反应,然后再加入环氧乙烷进行聚合反应制得,制得的三乙醇胺嵌段聚醚具有优良的耐高温和耐碱性能,能制备符合各种要求粘度的产品;用于聚氨酯泡沫塑料的加工其发泡反应温和,容易控制。技术实现要素:本发明的目的在于克服现有润滑油用聚醚(甘油聚醚、丁醇聚醚等)容易反酸,对设备易造成锈蚀,粘度指数不易提高等已有技术的不足,提供一种易于工业化实施,所得产品不易反酸,对设备不造成锈蚀,粘度指数高,倾点低,质量稳定的三乙醇胺聚醚的制备方法,具体方案如下:一种有机胺聚醚的合成方法,包括如下步骤:(1)以三乙醇胺、二乙醇胺、一乙醇胺中的一种或几种的混合物为起始剂,采用自催化或催化剂一为催化剂,再加入环氧丙烷或环氧丙烷与环氧乙烷的混合物反应合成低分子量三乙醇胺类聚醚;(2)在步骤(1)得到的低分子量三乙醇胺类聚醚中加入聚丙二醇,加入催化剂二,加入环氧丙烷或环氧丙烷与环氧乙烷的混合物反应,得到三乙醇胺类聚醚粗品;(3)将步骤(2)得到的三乙醇胺类聚醚粗品真空脱除未反应的环氧单体,然后加入去离子水搅拌静置分层,在分出的聚醚层中加入中和剂中和,吸附,脱水和过滤得到三乙醇胺聚醚成品。所述步骤(1)中的催化剂一为甲醇钾、甲醇钠、氢氧化钾、氢氧化钠等其中一种或几种混合物,用量为步骤(1)的起始剂与步骤(1)中环氧丙烷或环氧丙烷与环氧乙烷的混合物总重量的1~10‰。所述步骤(1)和(2)的环氧丙烷与环氧乙烷的混合物中环氧乙烷与环氧丙烷的重量比均为0:100~30:70。所述步骤(1)中低分子量三乙醇胺类聚醚分子量为300~1500,所述步骤(1)的反应温度为70-130℃。所述步骤(2)中的催化剂二为甲醇钾、甲醇钠、氢氧化钾、氢氧化钠等其中一种或几种混合物,用量为步骤(2)用的低分子量三乙醇胺类聚醚、聚丙二醇与步骤(2)中环氧丙烷或环氧丙烷和环氧乙烷的混合物总重量的1~10‰。所述步骤(2)中聚丙二醇的分子量为低分子量三乙醇胺类聚醚分子量的5~50倍,加入量为低分子量的三乙醇胺类聚醚重量的0.5~50%。所述步骤(2)中三乙醇胺类聚醚分子量为2000~20000,所述步骤(2)的反应温度为70-140℃。所述步骤(3)中吸附步骤中加入的聚醚吸附剂为硅酸镁、硅酸铝或硅酸镁和硅酸铝的混合物,加入量为三乙醇胺聚醚成品重量的0.5~5‰,所述步骤(3)中的中和剂为磷酸。所述三乙醇胺聚醚成品的分子量为2000-20000。一种使用上述三乙醇胺类聚醚的制备方法制备得到的三乙醇胺聚醚成品在作为润滑油方面的应用。本发明制得的三乙醇胺聚醚成品分子量为2000-20000,产品不易反酸,用于做润滑油而不会对设备造成锈蚀,产品的粘度指数可以做到≥220,倾点≤-38℃。当起始剂为三乙醇胺时,本发明的反应方程式为:。当起始剂为二乙醇胺时,本发明的反应方程式为:。当起始剂为一乙醇胺时,本发明的反应方程式为:。本发明步骤(2)涉及聚丙二醇的反应方程式为:。本发明的三乙醇胺类聚醚的合成方法,采用两步法。第一步采用自催化或koh等催化剂催化合成分子量为300-1500的低分子量聚醚,第二步在第一步低分子量三乙醇胺类聚醚的基础上,加入一定比例的聚丙二醇,且聚丙二醇的分子量是低分子量三乙醇胺类聚醚的5-50倍,再加入环氧化物反应得到高分子量三乙醇胺聚醚粗品。加入的聚丙二醇分子量是低分子量三乙醇胺聚醚的5-50倍,目的是为了合成成品时有一定比例的高分子量聚丙二醇聚醚(是三乙醇胺类聚醚聚醚的5-50倍),高分子量聚丙二醇聚醚能够提高三乙醇胺类聚醚成品的粘度指数,使得产品的粘温性能更好,粘度指数能大幅提高;由于三乙醇胺类聚醚的胺基键间能形成氢键,使得三乙醇胺类聚醚倾点、凝固点较聚丙二醇类分子量间氢键少或不能形成氢键的产品高,三乙醇胺类聚醚中存在一定比例的聚丙二醇聚醚能够使得产品的倾点降低。由于本专利的三乙醇胺类聚醚中丙氧基数量远远高于乙氧基数量,因此产品为油溶性,不溶于水,聚醚粗品精制采用先水洗分层出聚醚层(碱水层可重复利用),而k+、na+等金属离子溶于水在碱水层,洗掉绝大部分金属离子(k+、na+等),再加入少量磷酸和聚醚吸附剂进行精致后处理,相比传统的直接加酸中和后处理精制所需的磷酸和聚醚吸附剂用量可大幅度降低,即减少了三废产生,又能降低生产成本。三乙醇胺类聚醚由于自身为碱性物质,所以不易反酸,用做润滑油时不会对设备产生锈蚀破坏。本发明采用三乙醇胺、二乙醇胺、一乙醇胺中的一种或几种混合物为起始剂,以两步法合成。先采用自催化或甲醇钾、甲醇钠、氢氧化钾、氢氧化钠等为其中一种或几种混合物为催化剂合成三乙醇胺类聚醚低聚物;再在低分子量三乙醇胺类聚醚基础上加入一定比例一定分子量的聚丙二醇,以甲醇钾等为催化剂,加入环氧化物合成三乙醇胺类聚醚粗品,合成粗品后加入去离子水水洗分层出聚醚层和碱水层,碱水层套用,聚醚层加入少量磷酸和聚醚吸附剂吸附精制,脱水过滤后得到精制三乙醇胺类聚醚。本方法制备的聚醚用于润滑油能够解决现有润滑油聚醚容易反酸,造成对设备锈蚀损坏设备的问题,而且能够制备粘度指数≥230的黏温性好的润滑油用三乙醇胺类聚醚。聚醚精制方法采用先水洗分层,再加入少量酸和吸附剂,能够大大减少三废量,且能降低生产成本。与现有技术相比,具有以下突出优点和积极效果:1、采用本发明技术方案合成的三乙醇胺类聚醚,粘度指数高(≥220),粘温性能好,倾点低,且用于润滑油不易产生反酸(由于三乙醇胺类聚醚本身具有弱碱性),不会对设备造成锈蚀。2、采用本发明技术方案合成的三乙醇胺类聚醚,三乙醇胺类聚醚分子量可在2000-20000。3、制备三乙醇胺类聚醚的工艺简单,后处理采用先水洗分层出聚醚层,再加水量磷酸和吸附剂精制,碱水层可重复利用,大大减少了三废产生,降低了生产成本。4.本申请的温度较低不超过140℃,反应条件较为温和,并且本申请在低分子量阶段采用较低温度,分子量高时采用较高温度,使得本申请合成的三乙醇胺类聚醚分子量为2000-20000。5.本申请步骤(2)中加入了聚丙二醇,聚丙二醇本身都有醚键和c-c键,不会产生氢键,倾点较低,而三乙醇胺类聚醚有胺基间或胺基与水或醚键,可形成氢键,倾点相对较高,加入聚丙二醇可以提高,产品的应用性能,适应温度更低的使用环境。具体实施方式实施前反应釜的准备:先用蒸馏水把2.5l高压搅拌反应釜洗几次,直到干净为止,烘干反应釜,冷却到常温后备用。低分子量三乙醇胺类聚醚的制备实施例1在2.5l高压搅拌反应釜中加入三乙醇胺248,koh4.5g,用真空泵抽真空,采用n2置换掉反应釜内的空气,置换三次后,在真空度≥-0.096mpa下,边抽真空边升温脱水至物料120℃后保温脱水1小时。脱水毕,降温至85℃持续加入环氧丙烷1252g。控制反应温度在80-100℃,反应釜内压力在-0.05~0.40mpa,加完后保温继续反应,直到压力不再降为止。反应完毕,真空脱气,真空≥-0.098mpa保持10min后放料得到低分子量三乙醇胺聚醚。产品指标:化学法测定羟值为189.1(mgkoh/g),分子量890.1。实施例2在2.5l高压搅拌反应釜中加入一乙醇胺261,用真空泵抽真空,采用n2置换掉反应釜内的空气,置换三次后,在真空度≥-0.096mpa下,关闭真空升温至70℃后持续加入环氧丙烷与环氧乙烷的混合物1239g(环氧乙烷300g,环氧丙烷939g)。控制反应温度在70-100℃,反应釜内压力在-0.05~0.40mpa,加完后保温继续反应,直到压力不再降为止。反应完毕,真空脱气,真空≥-0.098mpa保持10min后放料得到低分子量一乙醇胺聚醚。产品指标:化学法测定羟值为488(mgkoh/g),分子量345。实施例3在2.5l高压搅拌反应釜中加入二乙醇胺112,koh4.0g,用真空泵抽真空,采用n2置换掉反应釜内的空气,置换三次后,在在真空度≥-0.096mpa下,边抽真空边升温脱水至物料110℃后保温脱水1小时。脱水毕,降温至85℃持续加入环氧丙烷1252g。控制反应温度在80-120℃,反应釜内压力在-0.05~0.40mpa,加完后保温继续反应,直到压力不再降为止。反应完毕,真空脱气,真空≥-0.098mpa保持10min后放料得到低分子量二乙醇胺聚醚。产品指标:化学法测定羟值为122.4(mgkoh/g),分子量1375。对比例1在2.5l高压搅拌反应釜中加入甘油184,koh4.0g,用真空泵抽真空,采用n2置换掉反应釜内的空气,置换三次后,在在真空度≥-0.096mpa下,边抽真空边升温脱水至物料110℃后保温脱水1小时。脱水毕,降温至85℃持续加入环氧丙烷1316g。控制反应温度在80-120℃,反应釜内压力在-0.05~0.40mpa,加完后保温继续反应,直到压力不再降为止。反应完毕,真空脱气,真空≥-0.098mpa保持10min后放料得到低分子量甘油聚醚。产品指标:化学法测定羟值为227.5(mgkoh/g),分子量740。对比例2在2.5l高压搅拌反应釜中加入正丁醇261,koh4.0g,用真空泵抽真空,采用n2置换掉反应釜内的空气,置换三次后,在真空度≥-0.096mpa下,关闭真空升温脱水至70℃后持续加入环氧丙烷与环氧乙烷的混合物1239g(环氧乙烷300g,环氧丙烷939g)。控制反应温度在70-120℃,反应釜内压力在-0.05~0.40mpa,加完后保温继续反应,直到压力不再降为止。反应完毕,真空脱气,真空≥-0.098mpa保持10min后放料得到低分子量正丁醇聚醚。产品指标:化学法测定羟值为136.8(mgkoh/g),分子量410。实施例4在2.5l高压搅拌反应釜中加入三乙醇胺248,甲醇钠1.2g,用真空泵抽真空,采用n2置换掉反应釜内的空气,置换三次后,在真空度≥-0.096mpa下,边抽真空边升温脱水至物料120℃后保温脱水1小时。脱水毕,降温至85℃持续加入环氧丙烷1252g。控制反应温度在80-100℃,反应釜内压力在-0.05~0.40mpa,加完后保温继续反应,直到压力不再降为止。反应完毕,真空脱气,真空≥-0.098mpa保持10min后放料得到低分子量三乙醇胺聚醚。产品指标:化学法测定羟值为191.5(mgkoh/g),分子量879.0。实施例5在2.5l高压搅拌反应釜中加入二乙醇胺112,naoh13.0g,用真空泵抽真空,采用n2置换掉反应釜内的空气,置换三次后,在在真空度≥-0.096mpa下,边抽真空边升温脱水至物料110℃后保温脱水1小时。脱水毕,降温至85℃持续加入环氧丙烷1252g。控制反应温度在80-120℃,反应釜内压力在-0.05~0.40mpa,加完后保温继续反应,直到压力不再降为止。反应完毕,真空脱气,真空≥-0.098mpa保持10min后放料得到低分子量二乙醇胺聚醚。产品指标:化学法测定羟值为125.6(mgkoh/g),分子量1340。低分子量三乙醇胺聚醚指标实施例一实施例二实施例三对比例1对比例2羟值(mgkoh/g)189.1488122.4227.5136.8分子量890.13451375740410三乙醇胺类聚醚成品的制备1.不同聚醚类型随着时间变化酸值变化对比实施例6:在2.5l反应釜中加入实施例1的低分子量三乙醇胺聚醚250g,分子量为6000的聚丙二醇15g,甲醇钾1.3g,采用n2置换掉反应釜内的空气,置换三次后,在真空度≥-0.096mpa下,边抽真空边升温至90℃脱除反应生成的甲醇,保持时间1小时。脱醇完毕后,持续加入环氧丙烷与环氧乙烷混合物1235g(环氧乙烷370g,环氧丙烷865)。控制反应温度在80-125℃,反应釜内压力在-0.02~0.4mpa,加完后保温继续反应,直到压力不再降为止。反应完毕,采用真空脱气,真空≥-0.098mpa保持10min后,加入去离子水525g搅拌20min后静置分层。分出的聚醚层中加入磷酸2.1g、硅酸镁2.2g,硅藻土0.5g,搅拌20分钟后,升温至100-115℃,抽真空脱除水分后,冷却至60℃过滤得到三乙醇胺聚醚成品。产品分析检测:化学法测定羟值为33.0mgkoh/g,分子量5101,酸值为0.01mgkoh/g,k+含量1.5ppm。对比例3:在2.5l反应釜中加入对比例1的甘油聚醚116g,甲醇钾9.0g,采用n2置换掉反应釜内的空气,置换三次后,在真空度≥-0.096mpa下,边抽真空边升温至90℃脱除反应生成的甲醇,保持时间1小时。脱醇完毕后,持续加入环氧丙烷1384g。控制反应温度在80-125℃,反应釜内压力在-0.02~0.4mpa,加完后保温继续反应,直到压力不再降为止。反应完毕,采用真空脱气,真空≥-0.098mpa保持10min后,加入去离子水520g搅拌20min后静置分层。分出的聚醚层中加入磷酸2.3g、硅酸镁2.2g,硅藻土0.5g,搅拌20分钟后,升温至100-115℃,抽真空脱除水分后,冷却至60℃过滤得到甘油聚醚成品。产品分析检测:化学法测定羟值为16.1mgkoh/g,分子量3485,酸值为0.03mgkoh/g,k+含量1.6ppm。对比例4在2.5l反应釜中加入对比例2的丁醇聚醚209g,甲醇钾6.0g,采用n2置换掉反应釜内的空气,置换三次后,在真空度≥-0.096mpa下,边抽真空边升温至90℃脱除反应生成的甲醇,保持时间1小时。脱醇完毕后,持续加入环氧丙烷1291g。控制反应温度在80-125℃,反应釜内压力在-0.02~0.4mpa,加完后保温继续反应,直到压力不再降为止。反应完毕,采用真空脱气,真空≥-0.098mpa保持10min后,加入去离子水520g搅拌20min后静置分层。分出的聚醚层中加入磷酸2.5g、硅酸镁2.2g,硅藻土0.5g,搅拌20分钟后,升温至100-115℃,抽真空脱除水分后,冷却至60℃过滤得到丁醇聚醚成品。产品分析检测:化学法测定羟值为20.4mgkoh/g,分子量2750,酸值为0.04mgkoh/g,k+含量1.5ppm。将实施例6、对比例3与对比例4的样品分别用3个同型号的瓶子密闭包装,室温下放置实验室的同一个平台上,随着时间变化检测其酸值变化,实验结果如下表:样品随时间变化酸值检测结果原始值10天20天30天实施例60.010.010.010.01对比例30.030.120.851.8对比例40.040.150.882.1从上表可以看出,对比例3的甘油聚醚和对比例4的丁醇聚醚,随着放置时间的延长酸值增加很快,反酸现象严重,反酸严重的产品用于润滑油会对设备造成严重的锈蚀等破坏;而实施例4的三乙醇胺聚醚随着放置时间的延长,酸值基本不变,因其自身是偏碱性的物质,所以不易反酸,不会对设备造成锈蚀损坏。在第二步工艺中添加聚丙二醇聚醚对产品的影响实施例7在2.5l反应釜中加入实施例1的低分子量三乙醇胺聚醚250g,分子量为6000的聚丙二醇15g,koh4.5g,采用n2置换掉反应釜内的空气,置换三次后,在真空度≥-0.096mpa下,边抽真空边升温至110℃脱除反应生成的水,保持时间1小时。脱醇完毕后,持续加入环氧丙烷1235g。控制反应温度在90-130℃,反应釜内压力在-0.02~0.4mpa,加完后保温继续反应,直到压力不再降为止。反应完毕,采用真空脱气,真空≥-0.098mpa保持10min后,加入去离子水525g搅拌20min后静置分层。分出的聚醚层中加入磷酸2.1g、硅酸镁2.2g,硅藻土0.5g,搅拌20分钟后,升温至100-115℃,抽真空脱除水分后,冷却至60℃过滤得到三乙醇胺聚醚成品。产品分析检测:化学法测定羟值为33.0mgkoh/g,分子量5101,酸值为0.01mgkoh/g,倾点-41℃,粘度指数250。对比例5在2.5l反应釜中加入实施例1的低分子量三乙醇胺聚醚250g,koh4.5g,采用n2置换掉反应釜内的空气,置换三次后,在真空度≥-0.096mpa下,边抽真空边升温至110℃脱除反应生成的水,保持时间1小时。脱水完毕后,持续加入环氧丙烷1237g。控制反应温度在80-125℃,反应釜内压力在-0.02~0.4mpa,加完后保温继续反应,直到压力不再降为止。反应完毕,采用真空脱气,真空≥-0.098mpa保持10min后,加入去离子水525g搅拌20min后静置分层。分出的聚醚层中加入磷酸2.1g、硅酸镁2.2g,硅藻土0.5g,搅拌20分钟后,升温至100-115℃,抽真空脱除水分后,冷却至60℃过滤得到三乙醇胺聚醚成品。产品分析检测:化学法测定羟值为33.2mgkoh/g,分子量5070,酸值为0.01mgkoh/g,倾点-34℃,粘度指数231。实施例8在2.5l反应釜中加入实施例2的低分子量一乙醇胺聚醚86g,分子量为5000的聚丙二醇12g,甲醇钾8.0g,采用n2置换掉反应釜内的空气,置换三次后,在真空度≥-0.096mpa下,边抽真空边升温至100℃脱除反应生成的甲醇,保持时间1小时。脱醇完毕后,持续加入环氧丙烷与环氧乙烷混合物1902g(环氧乙烷285g,环氧丙烷1617)。控制反应温度在90-130℃,反应釜内压力在-0.02~0.4mpa,加完后保温继续反应,直到压力不再降为止。反应完毕,采用真空脱气,真空≥-0.098mpa保持10min后,加入去离子水700g搅拌20min后静置分层。分出的聚醚层中加入磷酸2.1g、硅酸镁2.2g,硅藻土0.5g,搅拌20分钟后,升温至100-115℃,抽真空脱除水分后,冷却至60℃过滤得到一乙醇胺聚醚成品。产品分析检测:化学法测定羟值为22.7mgkoh/g,分子量7415,酸值为0.01mgkoh/g,倾点-43℃,粘度指数262。对比例6在2.5l反应釜中加入实施例2的低分子量一乙醇胺聚醚86g,分子量为5000的聚丙二醇12g,甲醇钾8.0g,采用n2置换掉反应釜内的空气,置换三次后,在真空度≥-0.096mpa下,边抽真空边升温至100℃脱除反应生成的甲醇,保持时间1小时。脱醇完毕后,持续加入环氧丙烷与环氧乙烷混合物1895g(环氧乙烷284g,环氧丙烷1611)。控制反应温度在80-125℃,反应釜内压力在-0.02~0.4mpa,加完后保温继续反应,直到压力不再降为止。反应完毕,采用真空脱气,真空≥-0.098mpa保持10min后,加入去离子水700g搅拌20min后静置分层。分出的聚醚层中加入磷酸2.5g、硅酸镁2.2g,硅藻土0.5g,搅拌20分钟后,升温至100-115℃,抽真空脱除水分后,冷却至60℃过滤得到一乙醇胺聚醚成品。产品分析检测:化学法测定羟值为22.6mgkoh/g,分子量7448,酸值为0.01mgkoh/g,倾点-33℃,粘度指数243。实施例9在2.5l反应釜中加入实施例3的低分子量二乙醇胺聚醚150g,分子量为10000的聚丙二醇30g,naoh9.0g,采用n2置换掉反应釜内的空气,置换三次后,在真空度≥-0.096mpa下,边抽真空边升温至120℃脱除反应生成的水,保持时间1小时。脱醇完毕后,持续加入环氧丙烷1320g。控制反应温度在90-140℃,反应釜内压力在-0.02~0.4mpa,加完后保温继续反应,直到压力不再降为止。反应完毕,采用真空脱气,真空≥-0.098mpa保持10min后,加入去离子水350g搅拌20min后静置分层。分出的聚醚层中加入磷酸2.1g、硅酸镁2.2g,硅藻土0.5g,搅拌20分钟后,升温至100-115℃,抽真空脱除水分后,冷却至60℃过滤得到二乙醇胺聚醚成品。产品分析检测:化学法测定羟值为15.3mgkoh/g,分子量11000,酸值为0.01mgkoh/g,倾点-43℃,粘度指数272。对比例7在2.5l反应釜中加入实施例3的低分子量二乙醇胺聚醚150g,naoh9.0g,采用n2置换掉反应釜内的空气,置换三次后,在真空度≥-0.096mpa下,边抽真空边升温至120℃脱除反应生成的水,保持时间1小时。脱醇完毕后,持续加入环氧丙烷1310g。控制反应温度在110-125℃,反应釜内压力在-0.02~0.4mpa,加完后保温继续反应,直到压力不再降为止。反应完毕,采用真空脱气,真空≥-0.098mpa保持10min后,加入去离子水350g搅拌20min后静置分层。分出的聚醚层中加入磷酸2.1g、硅酸镁2.2g,硅藻土0.5g,搅拌20分钟后,升温至100-115℃,抽真空脱除水分后,冷却至60℃过滤得到二乙醇胺聚醚成品。产品分析检测:化学法测定羟值为15.3mgkoh/g,分子量11148,酸值为0.01mgkoh/g,倾点-33℃,粘度指数256。实施例10在2.5l反应釜中加入实施例3的低分子量二乙醇胺聚醚100g,分子量为12000的聚丙二醇25g,甲醇钠13.5g,采用n2置换掉反应釜内的空气,置换三次后,在真空度≥-0.096mpa下,边抽真空边升温至110℃脱除反应生成的甲醇,保持时间1小时。脱醇完毕后,持续加入环氧丙烷1375g。控制反应温度在90-140℃,反应釜内压力在-0.02~0.4mpa,加完后保温继续反应,直到压力不再降为止。反应完毕,采用真空脱气,真空≥-0.098mpa保持10min后,加入去离子水300g搅拌20min后静置分层。分出的聚醚层中加入磷酸2.1g、硅酸镁2.2g,硅藻土0.5g,搅拌20分钟后,升温至100-115℃,抽真空脱除水分后,冷却至60℃过滤得到二乙醇胺聚醚成品。产品分析检测:化学法测定羟值为10.7mgkoh/g,分子量15732,酸值为0.01mgkoh/g,倾点-42℃,粘度指数280。对比例8在2.5l反应釜中加入实施例3的低分子量二乙醇胺聚醚100g,甲醇钠13.5g,采用n2置换掉反应釜内的空气,置换三次后,在真空度≥-0.096mpa下,边抽真空边升温至110℃脱除反应生成的甲醇,保持时间1小时。脱醇完毕后,持续加入环氧丙烷1358g。控制反应温度在110-125℃,反应釜内压力在-0.02~0.4mpa,加完后保温继续反应,直到压力不再降为止。反应完毕,采用真空脱气,真空≥-0.098mpa保持10min后,加入去离子水300g搅拌20min后静置分层。分出的聚醚层中加入磷酸2.5g、硅酸镁2.2g,硅藻土0.5g,搅拌20分钟后,升温至100-115℃,抽真空脱除水分后,冷却至60℃过滤得到三乙醇胺聚醚成品。产品分析检测:化学法测定羟值为10.8mgkoh/g,分子量15586,酸值为0.01mgkoh/g,倾点-32℃,粘度指数262。填加聚丙二醇聚醚对产品的影响表聚丙二醇占比(%)*产品分子量粘度指数倾点(℃)实施例765101250-41对比例5-5070231-34实施例813.97415262-43对比例6-7448243-33实施例92011000272-43对比例7-11148256-33实施例102515732280-42对比例8-15586262-32*聚丙二醇占比:为添加的聚丙二醇占低分子量三乙醇胺类聚醚的质量比从上表数据表明,相近分子量的三乙醇胺类聚醚,添加较高分子量聚丙二醇于低分子量三乙醇胺类聚醚中,再加入环氧化物反应得到的产品,相比没加聚丙二醇的三乙醇胺类聚醚粘度指数高出10以上,且倾点低7℃以上,能适用于温度更低的工作环境,且粘温性能更优异。后处理方式及吸附剂等辅料用量对产业指标影响三乙醇胺聚醚粗品制备在2.5l反应釜中加入实施例1的低分子量三乙醇胺聚醚337g,koh6.1g,采用n2置换掉反应釜内的空气,置换三次后,在真空度≥-0.096mpa下,边抽真空边升温至110℃脱除反应生成的水,保持时间1小时。脱水完毕后,持续加入环氧丙烷1670g。控制反应温度在80-125℃,反应釜内压力在-0.02~0.4mpa,加完后保温继续反应,直到压力不再降为止。反应完毕,采用真空脱气,真空≥-0.098mpa保持10min后降温至60℃放料包装,得到聚醚粗品。把以上得到的粗品均分为6份各330g,以不同工艺进行后处理,具体如下:方法1:粗品中先加去离子水100g搅拌均匀后升温至60℃静置分层,把分出来的聚醚层(碱水层可重复利用于洗新的聚醚粗品)加入0.3g磷酸,聚醚吸附剂硅酸镁0.4g,硅藻土0.15g搅拌均匀后,升温进行真空脱水,当温度升至115℃,真空≥-0.098mpa保持1小时后,降温进行过滤得到聚醚成品。方法2:粗品中先加去离子水150搅拌均匀后升温至60℃静置分层,把分出来的聚醚层(碱水层可重复利用于洗新的聚醚粗品)加入0.3g磷酸,聚醚吸附剂硅酸镁0.4g,硅藻土0.15g搅拌均匀后,升温进行真空脱水,当温度升至115℃,真空≥-0.098mpa保持1小时后,降温进行过滤得到聚醚成品。方法3:粗品中先加去离子水200搅拌均匀后升温至60℃静置分层,把分出来的聚醚层(碱水层可重复利用于洗新的聚醚粗品)加入0.25g磷酸,聚醚吸附剂硅酸镁0.4g,硅藻土0.15g搅拌均匀后,升温进行真空脱水,当温度升至115℃,真空≥-0.098mpa保持1小时后,降温进行过滤得到聚醚成品。方法4:粗品中加去离子水32g,再加入2.05g磷酸,聚醚吸附剂硅酸镁2.0g,硅藻土1.5g中和搅拌均匀后,升温进行真空脱水,当温度升至115℃,真空≥-0.098mpa保持1小时后,降温进行过滤得到聚醚成品。方法5:粗品中加去离子水32g,再加入1.8g磷酸,聚醚吸附剂硅酸镁2.0g,硅藻土1.5g中和搅拌均匀后,升温进行真空脱水,当温度升至115℃,真空≥-0.098mpa保持1小时后,降温进行过滤得到聚醚成品。方法6:粗品中加去离子水32g,再加入2.05g磷酸,聚醚吸附剂硅酸镁1.3g,硅藻土1.0g中和搅拌均匀后,升温进行真空脱水,当温度升至115℃,真空≥-0.098mpa保持1小时后,降温进行过滤得到聚醚成品。以上六种处理方法的指标如下表:六种处理方法的磷酸、聚醚吸附剂使用量和产品指标从上表对比数据可知:采用常规法的方法4、方法5、方法6中,只有方法4的产品透明,k+含量<5ppm,而方法5由于加入的磷酸不够,k+不能全部形成磷酸二氢钾结晶过滤除掉,使得成品中含有61ppmk+,且外观浑浊;方法6由于吸附剂使用不足,不能把磷酸二氢钾全部吸附,残留部分在成品中使得k+含量为56ppm,且外观浑浊。而采用本专利方法先水洗分层,再加酸处理的方法1、方法2、方法3所得的成品,k+残留量都在2ppm以内,且磷酸加入量只有常规法4的15%左右,吸附剂硅酸镁硅藻土用量只有常规法方法4的20%左右,硅藻土用量只有常规法方法4的10%左右。表明采用本专利的精制处理方法能够大量降低磷酸、硅酸镁、硅藻土用量。当前第1页12
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