一种聚己内酯多元醇的合成方法与流程

文档序号:23462345发布日期:2020-12-29 12:42阅读:338来源:国知局

本发明属于化工行业,具体涉及一种聚己内酯多元醇的合成方法。



背景技术:

聚己内酯多元醇(pcl)是一种脂肪族直链聚酯,非常柔软,具有极大的伸展性,分子量在几千以下的pcl在树脂改性、涂料、粘合剂、聚氨酯人造皮革、皮革涂饰剂等方面有很大的用途和发挥空间,是一种非常好用的有机材料。目前,聚己内酯多元醇的制备都是以己内酯单体为原料,通过使用不同的催化剂和起始剂,来研究聚己内酯多元醇生产工艺,以选取最佳的物料和方法,如专利cn108424512a、cn108912316a、cn109054001a,但是国内仅有巴陵石化、湖南聚仁可以工业化生产己内酯,巴陵石化200t/a,湖南聚仁也很少,而国外仅瑞典柏斯托(perstorp)一家产能15000t/a,还有其他三家大型企业也在生产己内酯,所以己内酯的国内价格一直居高不下,聚己内酯多元醇的生产均存在原材料相对价格高的问题,而且要实现聚己内酯多元醇在不同方面应用的生产需要反应可控,反应可控对单体纯度、起始剂比例、催化剂的量、反应时间、反应温度等多方面进行控制,实验条件苛刻。



技术实现要素:

为解决上述问题,本发明提供一项具体实验方案:聚6-羟基己酸酯首先与多元醇、第一催化剂、溶剂混合在220-300℃进行1-20h的酯交换反应,然后再加入第二催化剂在250-300℃,绝压0.0005-0.1mpa进行1-5h分子量调变,反应结束后蒸馏出溶剂,最后得到聚己内酯多元醇。

酯交换用到的多元醇选自乙二醇、1,3-丙二醇,1,2-丙二醇,1,4-丁二醇、1,5-戊二醇、1,6-己二醇,丙三醇、1,4-环己二醇、1,4-环己基二甲醇中的一种或几种。

多元醇的用量为聚6-羟基己酸的50%-300%。

第一催化剂选自浓硫酸、磺酸、强酸性阳离子交换树脂、硫酸锆、硫酸锡、氧化锆、钨酸锆、甲酸、乙酸、丙酸、对甲苯磺酸中的一种或几种。

第一催化剂用量为聚6-羟基己酸的0.005%-5%。

溶剂选自thf、丙酮、dmso、dmf、氯仿中的一种或几种,用量为聚6-羟基己酸的0-200%。

酯交换反应温度在220-300℃,反应时间1-20h。

第二催化剂选自乙酸钴、乙二醇锑、锰、锌、钙、钴、铅的醋酸盐、无定形硅酸铝、zsm-5型分子筛中的一种或几种,用量为6-羟基己酸的0.005%-5%。

本发明的有益效果是:

本技术相较于市面大多数聚己内酯多元醇产品成本更低,解决了依靠己内酯为原料路线的成本问题,更为聚己内酯多元醇的多元化生产提供了一条新的技术路线,提高了聚己内酯多元醇的产量,而且整个反应危险性小,对环境友好,无污染。

具体实施方式

下面结合实例对本发明进一步描述。但本发明的保护范围不仅限于此。

实施例1

30g聚己内酯、20g乙二醇、0.5g甲酸和20gthf混合加入到250ml圆底烧瓶,置于集热式恒温加热磁力搅拌仪中250℃反应3h,然后再加入0.5g乙二醇锑在255℃,绝压0.05mpa下反应1h,反应结束后蒸馏除去多余的溶剂得到聚己内酯多元醇28.9g,产率96.3%。

实施例2-5

聚己内酯质量同实施例1,其他与实施例1不同,详见表1。

实施例6-10

聚己内酯质量为40g,其他与实施例1不同,详见表1。

实施例11-15

聚己内酯质量为50g,其他与实施例1不同,详见表1。

实施例1-15的实验数据详见表1。

表1实施例实验数据汇总

由表中可以看出,聚己内酯多元醇产率在95%以上。



技术特征:

1.一种聚己内酯多元醇的合成方法,其特征在于,聚6-羟基己酸酯首先与多元醇、第一催化剂、溶剂混合在220-300℃进行1-20h的酯交换反应,然后再加入第二催化剂在250-300℃,绝压0.0005-0.1mpa进行1-5h分子量调变,反应结束后蒸馏出溶剂,最后得到聚己内酯多元醇。

2.如权利要求1所述一种聚己内酯多元醇的合成方法,其特征在于,酯交换用到的多元醇选自乙二醇、1,3-丙二醇,1,2-丙二醇,1,4-丁二醇、1,5-戊二醇、1,6-己二醇,丙三醇、1,4-环己二醇、1,4-环己基二甲醇中的一种或几种。

3.如权利要求1所述一种聚己内酯多元醇的合成方法,其特征在于,多元醇的用量为聚6-羟基己酸的50%-300%。

4.如权利要求1所述一种聚己内酯多元醇的合成方法,其特征在于,第一催化剂选自浓硫酸、磺酸、强酸性阳离子交换树脂、硫酸锆、硫酸锡、氧化锆、钨酸锆、甲酸、乙酸、丙酸、对甲苯磺酸中的一种或几种。

5.如权利要求1所述一种聚己内酯多元醇的合成方法,其特征在于,第一催化剂用量为聚6-羟基己酸的0.005%-5%。

6.如权利要求1所述一种聚己内酯多元醇的合成方法,其特征在于,溶剂选自thf、丙酮、dmso、dmf、氯仿中的一种或几种,用量为聚6-羟基己酸的0-200%。

7.如权利要求1所述一种聚己内酯多元醇的合成方法,其特征在于,第二催化剂选自乙酸钴、乙二醇锑、锰、锌、钙、钴、铅的醋酸盐、无定形硅酸铝、zsm-5型分子筛中的一种或几种,用量为6-羟基己酸的0.005%-5%。


技术总结
本发明提供了一种聚己内酯多元醇的合成方法,聚6‑羟基己酸酯首先与多元醇、第一催化剂、溶剂混合在220‑300℃进行1‑20h的酯交换反应,然后再加入第二催化剂在250‑300℃,绝压0.0005‑0.1Mpa进行1‑5h分子量调变,反应结束后蒸馏出溶剂,最后得到聚己内酯多元醇本发明的有益效果是:成本更低,提高了聚己内酯多元醇的产量,而且整个反应危险性小,对环境友好,无污染。

技术研发人员:谢传欣
受保护的技术使用者:青岛科技大学
技术研发日:2020.08.27
技术公布日:2020.12.29
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