專利名稱：一種聚醚酯多元醇化合物的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明中涉及的是一種聚醚酯多元醇化合物的制備方法。
聚氨酯泡沫塑料工業(yè)是現(xiàn)代塑料工業(yè)中發(fā)展最快的品種之一。聚氨酯泡沫塑料是通過改變分子中鏈節(jié)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行各種改性達(dá)到不同密度和性能。由于它的成型、施工簡便，廣泛的應(yīng)用于各種絕熱、防震、隔音，以及輕質(zhì)結(jié)構(gòu)件等等，因此聚氨酯泡沫塑料的生產(chǎn)應(yīng)用范圍正在迅速的擴(kuò)大和推廣，已在國民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)領(lǐng)域中發(fā)揮越來越大的作用。聚醚酯多元醇化合物是聚氨酯泡沫塑料領(lǐng)域的重要原料之一。聚醚酯多元醇化合物是在聚酯多元醇化合物的分子中引入氧化烯烴化合物，使聚酯多元醇化合物的分子中具有酯基與醚鍵的二種結(jié)構(gòu)形式，用它制得的泡沫塑料具有聚酯、聚醚型的共同特征，但因其成本高，大量應(yīng)用受到了限制，因此降低聚醚酯多元醇的生產(chǎn)成本，就顯得尤為重要了。
本發(fā)明的目的就是要利用聚酯生產(chǎn)中的付產(chǎn)物，采用新原料、新工藝，生產(chǎn)出一種新型的聚醚酯多元醇化合物，降低原料成本，為聚氨酯泡沫塑料提供豐富的原料基礎(chǔ)，促進(jìn)聚氨酯泡沫塑料工業(yè)的更大發(fā)展，同時(shí)也解決聚酯付產(chǎn)物對環(huán)境的污染問題。
本發(fā)明中的一種聚醚酯多元醇化合物的制備方法是，采用聚酯生產(chǎn)線的付產(chǎn)物混酸(含苯甲酸、對苯二甲酸等)為原料與乙醇胺類在一定工藝條件下進(jìn)行一次酯化反應(yīng)，并在反應(yīng)后的物料中加入二甲基甲酰胺溶劑調(diào)整其粘度，一次酯化原料之間的重量百分比為混酸∶乙醇胺類∶二甲基甲酰胺溶劑＝55-65％∶20-25％∶25-10％；將一次酯化反應(yīng)后的物料全部導(dǎo)入第二酯化釜，并加入乙二醇或丙二醇或丙三醇，一次酯化反應(yīng)后的物料中含有未參加反應(yīng)的部分混酸與乙二醇或丙二醇或丙三醇在一定工藝條件下進(jìn)行二次酯化反應(yīng)，一次酯化反應(yīng)后的物料與乙二醇或丙二醇或丙三醇之間的重量百分比為86％∶14％；將二次酯化反應(yīng)后的物料全部導(dǎo)入混合釜，與聚醚多元醇按1∶1的重量比混合，即制備出(含有酯基、氨基、醚鍵、水份等組成的)聚醚酯多元醇化合物。其中一次酯化工藝條件中的反應(yīng)溫度為80-90℃，反應(yīng)時(shí)間1小時(shí)，測試酸值在90-95mgKOH/g，酯價(jià)在280-290mgKOH/g，水份3-5％，粘度在2700-3000厘泊CPS/25℃，即達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)。二次酯化工藝條件中反應(yīng)溫度為115-125℃，反應(yīng)時(shí)間為3小時(shí)，測試酸值在60-70mgKOH/g，水份為4-6％，即達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)?；旌蠝囟纫笤?0-50℃，混合時(shí)間為30分鐘，測試酸值在60-70mgKOH/g，羥值為130-210mgKOH/g，水份2-3％，粘度在2700-3000厘泊CPS/25℃，PH值5-6.5。
本發(fā)明的一種聚醚酯多元醇化合物的制備方法的特點(diǎn)是，利用聚酯生產(chǎn)線的付產(chǎn)物混酸為原料制備聚醚酯多元醇化合物，減少了付產(chǎn)物排放對環(huán)境產(chǎn)生的污染，其原料來源豐富易得，生產(chǎn)工藝簡單，易控制，生產(chǎn)成本低，質(zhì)量控制范圍大，粘度比較小，體系流動(dòng)性好，用它在冬季施工可加3-5％的二甲基甲酰胺溶劑調(diào)節(jié)粘度，不影響硬質(zhì)泡沫的質(zhì)量，用采用本發(fā)明的方法制備的聚醚酯多元醇化合物生產(chǎn)的聚氨酯硬質(zhì)泡沫塑料已達(dá)到了國家SY/T0415-1996《埋地鋼質(zhì)管道硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料防腐保溫層技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》，該聚醚酯多元醇化合物經(jīng)鞍山市有機(jī)化工廠實(shí)際應(yīng)用實(shí)驗(yàn)、遼河油田油建一公司生產(chǎn)線上實(shí)際應(yīng)用實(shí)驗(yàn)，經(jīng)遼寧省塑料制品檢驗(yàn)站檢測五項(xiàng)性能指標(biāo)均合格，其中耐熱后強(qiáng)度增長率提高2.7倍。用本發(fā)明方法制備的聚醚酯多元醇化合物生產(chǎn)聚氨酯硬質(zhì)泡沫塑料可取替氟里昂發(fā)泡劑，用水做發(fā)泡劑，大大降低了聚氨酯泡沫塑料的生產(chǎn)成本，更主要的是實(shí)現(xiàn)了2000年世界禁用氟里昂發(fā)泡劑生產(chǎn)聚氨酯硬質(zhì)泡沫塑料的規(guī)定，為我國聚氨酯硬質(zhì)泡沫塑料的繼續(xù)發(fā)展，為保護(hù)大氣臭氧層提供了堅(jiān)實(shí)的物質(zhì)基礎(chǔ)。
為了對本發(fā)明中的一種聚醚酯多元醇化合物的制備方法有進(jìn)一步的了解，結(jié)合本發(fā)明的3個(gè)實(shí)施例詳述如下實(shí)施例1，一種聚醚酯多元醇化合物的制備方法。
原料混酸(遼陽石油化工公司、見附表一)乙醇胺(工業(yè)級)二甲基甲酰胺溶劑(純度98％)乙二醇(工業(yè)級)聚醚多元醇 (1050#錦西化工總廠)具體操作步驟1、一次酯化中，原料的重量百分比為混酸∶乙醇胺∶二甲基甲酰胺溶劑＝55％∶20％∶25％，即稱量550克的混酸，200克的乙醇胺，250克的二甲基甲酰胺溶劑。首先將稱得的混酸、乙醇胺兩種原料投入到酯化釜內(nèi)，啟動(dòng)攪拌，并緩慢升溫至80-90℃，反應(yīng)1小時(shí)，其反應(yīng)方程式如下苯甲酸與乙醇胺反應(yīng)生成氨基苯甲酸酯和水 對苯二甲酸與乙醇胺反應(yīng)生成二氨基對苯二甲酸酯和水 然后測得酸值為91mgKOH/g，酯價(jià)為283mgKOH/g，水份為3％，達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求范圍，停止攪拌和加熱，將250克的二甲基甲酰胺溶劑加入到釜內(nèi)，進(jìn)行30分鐘的充分?jǐn)嚢?，并測得粘度為2750厘泊CPS/25℃，一次酯化結(jié)束。
2、二次酯化，將一次酯化的反應(yīng)物料全部導(dǎo)入二次酯化釜，并加入乙二醇，一次酯化反應(yīng)后的物料中含有的部分未參加反應(yīng)的混酸與乙二醇進(jìn)行二次酯化反應(yīng)，一次酯化的反應(yīng)物料與乙二醇之間的重量百分比為86％∶14％，即一次酯化反應(yīng)的物料1000克加入163克的乙二醇，將稱好的乙二醇163克加入到二次酯化釜內(nèi)，開啟攪拌，緩慢升溫，使溫度逐漸升至115-125℃，反應(yīng)3小時(shí)，其反應(yīng)方程式如下苯甲酸與乙二醇反應(yīng)生成二苯甲酸酯和水 苯甲酸與乙二醇反應(yīng)生成苯甲酸羥乙酯和水 對苯二甲酸與乙二醇反應(yīng)生成對苯二甲酸二(羥乙)酯和水 然后測得酸值為63mgKOH/g，水份為3％，達(dá)到指標(biāo)要求，停止攪拌，并降溫到60℃，二次酯化結(jié)束。
3、混合，將二次酯化反應(yīng)后的物料導(dǎo)入混合釜內(nèi)，與聚醚多元醇按1∶1的重量配比充分混合，即加入1163克的聚醚多元醇到混合釜內(nèi)，溫度控制在40-50℃，攪拌30分鐘，測得酸值65mgKOH/g，羥值150mgKOH/g，水份3％，粘度2750厘泊CPS/25℃，PH值5.3，此時(shí)混合后的物料即為制備出的合格的(含有酯基、氨基、醚鍵、水份組成的)聚醚酯多元醇化合物。
實(shí)施例2，一種聚醚酯多元醇化合物的制備方法。
原料混酸(同實(shí)施例1中相同)二乙醇胺(工業(yè)級)二甲基甲酰胺溶劑(純度98％)丙二醇(工業(yè)級)聚醚多元醇(450#錦西化工總廠生產(chǎn))具體操作步驟1、一次酯化中原料的重量百分比為混酸∶二乙醇胺∶二甲基甲酰胺溶劑＝60％∶15％∶25％，反應(yīng)條件與實(shí)施例1相同，反應(yīng)中苯甲酸、對苯二甲酸與二乙醇胺反應(yīng)生成酯和水，反應(yīng)原理同實(shí)施例1，反應(yīng)后測得酸值95mgKOH/g，酯價(jià)為285mgKOH/g，水份4％，粘度為2900厘泊CPS/25℃，達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)范圍，一次酯化結(jié)束。2、二次酯化，一次酯化后的物料與丙二醇的重量百分比為86％∶14％，其反應(yīng)條件同實(shí)施例1，反應(yīng)中苯甲酸、對苯二甲酸與丙二醇反應(yīng)生成酯和水，反應(yīng)原理同實(shí)施例1，反應(yīng)后測得酸值70mgKOH/g，水份4％，達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)范圍，二次酯化結(jié)束。3、混合，混合的方法同實(shí)施例1相同，混合后測得酸值70mgKOH/g，羥值180mgKOH/g，水份3％，粘度2900厘泊CPS/25℃，PH值6，即為制備出的合格的(含有酯基、氨基、醚鍵、水份組成的)聚醚酯多元醇化合物。
實(shí)施例3，一種聚醚酯多元醇化合物的制備方法。
原料混酸(南京石化公司，見附表2)三乙醇胺(工業(yè)級)二甲基甲酰胺溶劑(純度98％)丙三醇(工業(yè)級)聚醚多元醇(365#錦西化工總廠生產(chǎn))具體操作步驟1、一次酯化物料的重量百分比為混酸∶三乙醇胺∶二甲基甲酰胺溶劑＝65％∶20％∶25％，其工藝條件與實(shí)施例1相同，反應(yīng)中苯甲酸、對苯二甲酸與三乙醇胺反應(yīng)生成酯和水，反應(yīng)原理同實(shí)施例1，反應(yīng)后測得酸值為95mgKOH/g，酯價(jià)為290mgKOH/g，水份4％，粘度為3000厘泊CPS/25℃，達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求范圍，一次酯化結(jié)束。2、二次酯化，一次酯化后的物料與丙三醇的重量百分比為86％∶14％，其反應(yīng)條件同實(shí)施例1，反應(yīng)中苯甲酸、對苯二甲酸與丙三醇反應(yīng)生成酯和水，反應(yīng)原理同實(shí)施例1，反應(yīng)后測得酸值69mgKOH/g，水份4％，達(dá)到指標(biāo)要求范圍，二次酯化完成。3、混合，混合的方法同實(shí)施例1相同，混合后測得酸值69mgKOH/g，羥值210mgKOH/g，水份3％，粘度3000厘泊CPS/25℃，PH值6.5，達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求，即制備出了合格的(含有酯基、氨基、醚鍵、水份組成的)聚醚酯多元醇化合物。
在本發(fā)明方法的一次酯化中，選用乙醇胺類的(乙醇胺或二乙醇胺或三乙醇胺)其中哪一種為原料都可保證反應(yīng)正常進(jìn)行，并達(dá)到所要求的技術(shù)指標(biāo)。在二次酯化中，選用乙二醇或丙二醇或丙三醇，這主要取決于生產(chǎn)的聚氨酯泡沫塑料所需要的密度大、小而定。
附表一、混酸成份表(遼陽石化公司)
附表二、混酸成份表(南京石化公司)
權(quán)利要求
1.一種聚醚酯多元醇化合物的制備方法，其特征在于它采用聚酯生產(chǎn)中的付產(chǎn)物混酸(含苯甲酸、對苯二甲酸等)為原料與乙醇胺類在一定工藝條件下進(jìn)行一次酯化，并在反應(yīng)后的物料中加入二甲基甲酰胺溶劑調(diào)整其粘度，一次酯化原料之間的重量百分比為混酸∶乙醇胺類∶二甲基甲酰胺溶劑＝55-65％∶20-25％∶25-10％；將一次酯化反應(yīng)后的物料全部導(dǎo)入第二酯化釜，并加入乙二醇或丙二醇或丙三醇，一次酯化反應(yīng)后的物料中含有的未參加反應(yīng)的部分混酸與乙二醇或丙二醇或丙三醇在一定工藝條件下進(jìn)行二次酯化反應(yīng)，一次酯化反應(yīng)后的物料與乙二醇或丙二醇或丙三醇之間的重量百分比為86％∶14％；將二次酯化反應(yīng)后的物料全部導(dǎo)入混合釜，與聚醚多元醇按1∶1的重量比混合，即制備出(含有酯基、氨基、醚鍵、水份等組成的)聚醚酯多元醇化合物。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種聚醚酯多元醇化合物的制備方法，其特征在于一次酯化工藝條件中的反應(yīng)溫度在80-90℃，反應(yīng)時(shí)間1小時(shí)，測試酸值在90-95mgKOH/g，酯價(jià)在280-290mgKOH/g，水份3-5％，粘度在2700-3000厘泊CPS/25℃。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種聚醚酯多元醇化合物的制備方法，其特征在于二次酯化工藝條件中的反應(yīng)溫度是115-125℃，反應(yīng)時(shí)間為3小時(shí)，測試酸值在60-70mgKOH/g，水份為4-6％。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種聚醚酯多元醇化合物的制備方法，其特征在于混合溫度在40-50℃，混合時(shí)間為30分鐘，測試酸值60-70mgKOH/g，羥值130-210mgKOH/g，水份2-3％，粘度為2700-3000厘泊CPS/25℃。
全文摘要
本發(fā)明涉及的是一種聚醚酯多元醇化合物的制備方法。該法利用聚酯生產(chǎn)線的副產(chǎn)物混酸與乙醇胺類進(jìn)行酯化，并用二甲基甲酰胺溶劑調(diào)節(jié)反應(yīng)物料的粘度，然后在一次酯化后的物料中加入乙二醇或丙二醇或丙三醇進(jìn)行二次酯化，二次酯化后的物料與聚醚多元醇按1∶1的重量比混合，制備出(含有酯基、氨基、醚鍵、水份等組成的)聚醚酯多元醇化合物。該法生產(chǎn)工藝簡單，原料易得，成本低，質(zhì)量控制范圍大，用該法制備的聚醚酯多元醇化合物生產(chǎn)聚氨酯硬質(zhì)泡沫塑料，可用水做發(fā)泡劑，取替氟里昂，為實(shí)現(xiàn)2000年世界禁用氟里昂的規(guī)定，提供了物質(zhì)上的保障。
文檔編號C08G65/00GK1390875SQ0111405
公開日2003年1月15日 申請日期2001年6月11日 優(yōu)先權(quán)日2001年6月11日
發(fā)明者艾寶義 申請人:艾寶義