一種利用回收低分子多元醇制備苯酐類聚酯多元醇的方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種利用回收低分子多元醇制備苯酐類聚酯多元醇的方法，包括以下步驟：1）將回收低分子多元醇與苯酐的混合物投入到聚酯反應(yīng)釜中；2）升溫，反應(yīng)1.5～2h；3）通入N2，繼續(xù)升溫，反應(yīng)1.5～3h；4）加入催化劑，升溫，保溫2～4h；5）關(guān)閉氮?dú)?，抽真空，壓力與溫度各自最終穩(wěn)定在-0.095～-0.08MPa、200～215℃，待產(chǎn)物酸值≤2mg?KOH/g時(shí)停止反應(yīng)；6）冷卻壓濾出料，即得苯酐類聚酯多元醇。反應(yīng)活性高，同時(shí)能增加聚氨酯制品的粘結(jié)性、阻燃性、耐油性、耐磨性，減少催化劑用量，降低制品的導(dǎo)熱系數(shù)。
【專利說(shuō)明】一種利用回收低分子多元醇制備苯酐類聚酯多元醇的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及苯酐類聚酯多元醇合成領(lǐng)域，具體涉及一種利用回收低分子多元醇制備苯酐類聚酯多元醇的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]苯酐類聚酯多元醇是合成聚氨酯樹(shù)脂的重要原料之一，由于有苯環(huán)與酯鍵的存在，賦予了聚氨酯泡沫許多優(yōu)良性能，如韌性、阻燃性、粘結(jié)性、耐化學(xué)性、耐油性、耐熱性、耐磨性等。由于聚酯的高乳化性能，使得聚氨酯泡沫的泡孔細(xì)膩，導(dǎo)熱系數(shù)低，并使泡沫的吸水率降至較低水平，可提高泡沫的耐溫性能，節(jié)約能源。聚酯多元醇是用多元酸或酸酐與多元醇反應(yīng)，最終以羥基封端的鏈狀結(jié)構(gòu)的化合物，廣泛應(yīng)用于冰箱、消毒柜、冷庫(kù)、管道、建筑板材、仿木家具、粘合劑、鞋底原液、塑膠跑道及噴涂材料等領(lǐng)域。聚酯多元醇具有完全可生物降解能力，不會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染，是研究比較深入也是最有工業(yè)化前景的環(huán)保材料之一 O
[0003]目前，大多數(shù)太陽(yáng)能硅片切割液主要的液體成份為二元醇，隨著太陽(yáng)能光伏產(chǎn)業(yè)以及石化行業(yè)的不斷發(fā)展，會(huì)不斷地產(chǎn)生各種多元醇廢液。由于不同廠家每一批次的回收太陽(yáng)能硅片切割液的成份及含量并不相同，因而需要加入適量的回收二甘醇、回收甘油等低分子多元醇對(duì)其羥值、酸值、粘度及色度進(jìn)行調(diào)節(jié)，以期開(kāi)發(fā)出能滿足不同商家對(duì)苯酐類聚酯多元醇的品質(zhì)要求。
[0004]中國(guó)專利CN201110250233.3公開(kāi)了一種制備聚酯多元醇的方法和設(shè)備，所述方法包括:將多元醇類、多元酸(酯)類和催化劑采用微波加熱至溫度為100~150°C，保溫2~3h，然后經(jīng)升溫至反應(yīng)溫度為160~250°C條件下保溫4~5h，經(jīng)真空脫水，即得所需
聚酯多元醇。
[0005]中國(guó)專利CN200910233697.6公開(kāi)了一種回收油脂聚酯多元醇的制備方法，將100~300份質(zhì)量的回收油脂、I~5份質(zhì)量的催化劑、50~400份質(zhì)量的二元醇或多元醇在反應(yīng)釜中混合，并使該混合物處于N2氣氛中，再使溫度處于160~220°C反應(yīng)2~5h，再加入100~300份二元酸或多元酸，反應(yīng)3~8h，抽真空除水，真空度小于0.095MPa,待酸值小于3mg KOH/g時(shí),停止反應(yīng)得到回收油脂聚酯多元醇。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]為了降低能耗，充分展現(xiàn)回收的多元醇附加值，本發(fā)明利用其與苯酐為原料，采用高溫高壓蒸汽加熱的方法，制備出不同羥值(51~420mg KOH/g)的聚酯多元醇，具體步驟如下:
[0007]I)將回收低分子多元醇與苯酐的混合物投入到聚酯反應(yīng)釜中；
[0008]2)采用高溫高壓蒸汽加熱的方法，升溫至160~165°C，反應(yīng)1.5~2h ;
[0009]3)通入N2作保護(hù)氣，使釜內(nèi)壓力維持在0.01~0.03MPa,繼續(xù)升溫至180~185°C，反應(yīng) 1.5 ~3h ;[0010]4)加入催化劑，升溫至220~230°C，保溫2~4h ;
[0011]5)關(guān)閉氮?dú)?，開(kāi)始抽真空，壓力與溫度各自最終穩(wěn)定在-0.095~-0.08MPa、200~215°C，待產(chǎn)物酸值≤2mg KOH/g時(shí)停止反應(yīng)；
[0012]6)冷卻至80°C以下壓濾出料，即得苯酐類聚酯多元醇。
[0013]進(jìn)一步地，回收低分子多元醇為回收太陽(yáng)能硅片切割液、回收太陽(yáng)能硅片切割液與回收二甘醇的混合醇、回收太陽(yáng)能硅片切割液與回收甘油的混合醇或者回收太陽(yáng)能硅片切割液、回收二甘醇與回收甘油的混合醇中的任意一種。
[0014]進(jìn)一步地，回收太陽(yáng)能硅片切割液與回收甘油的混合醇，以及回收太陽(yáng)能硅片切割液、回收二甘醇與回收甘油的混合醇中所含的回收甘油不超過(guò)35%。
[0015]進(jìn)一步地，所述的回收太陽(yáng)能硅片切割液、回收二甘醇與回收甘油的色度均在50Hazen (鉬-鈷色號(hào))以內(nèi)，且為透明液體。
[0016]進(jìn)一步地，所述的回收太陽(yáng)能硅片切割液的羥值范圍為500~750mg KOH/g，且水
分 < 1%。
[0017]進(jìn)一步地，所述的回收二甘醇及回收甘油的含量各自不低于90%，且其他雜質(zhì)為水、小分子多元醇及酯類的任意一種或幾種。
[0018]進(jìn)一步地，所述的小分子多元醇與酯類的分子量均在240g/mol以內(nèi)，且沸點(diǎn)均小于 300。。。
[0019]進(jìn)一步地，所述的回收低分子多元醇中所含的二官能及二官能以上的多元醇，與苯酐的摩爾比為2.5~6。
[0020]進(jìn)一步地，所述的高溫高壓蒸汽指的是水蒸汽，且蒸汽溫度為180~255°C。
[0021]進(jìn)一步地，所述的催化劑為辛酸亞錫，且占所有原料總質(zhì)量的0.01~0.03%。
[0022]采用了上述方案，得到一種苯酐類聚酯多元醇?？朔爽F(xiàn)有技術(shù)中加熱方式的能耗高，不節(jié)能，低分子多元醇成品原料成本高等缺點(diǎn)；利用回收的低分子多元醇，可做到物盡其用，同時(shí)采用高溫高壓蒸汽加熱的方法，更加環(huán)保節(jié)能，生產(chǎn)成本相對(duì)較低，產(chǎn)品更具有市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。
[0023]本發(fā)明苯酐類聚酯多元醇產(chǎn)品反應(yīng)活性高，同時(shí)能增加聚氨酯制品的粘結(jié)性、阻燃性、耐油性、耐磨性，減少催化劑用量，降低制品的導(dǎo)熱系數(shù)。采用高溫高壓蒸汽加熱法，以回收低分子多元醇為原料，加熱效率提高，生產(chǎn)成本低，同時(shí)可實(shí)現(xiàn)廢醇的環(huán)保低能耗再利用。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0024]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。
[0025]圖1為本發(fā)明的操作步驟圖。
【具體實(shí)施方式】
[0026]實(shí)施例1:
[0027]I):將185Kg回收太陽(yáng)能硅片切割液(羥值650mg KOH/g)與IOOKg苯酐分別投入
聚酯反應(yīng)釜中；
[0028]2):采用高溫高壓蒸汽加熱的方法，升溫至160°C，反應(yīng)1.5h ；[0029]3):通入N2作保護(hù)氣，使釜內(nèi)壓力維持在0.02MPa，繼續(xù)升溫至180°C，反應(yīng)1.5h ；
[0030]4):加入60g辛酸亞錫，升溫至230°C，保溫2h ；
[0031]5):關(guān)閉氮?dú)?，開(kāi)始抽真空，壓力與溫度各自最終穩(wěn)定在-0.09MPa、215°C左右，2h后停止反應(yīng)；
[0032]6):冷卻至80°C以下壓濾出料，即得粘稠狀透明的黃棕色苯酐類聚酯多元醇(羥值116mg KOH/g、酸值 1.5mg KOH/g、水分 0.03%)。
[0033]實(shí)施例2:
[0034]I):將250Kg回收太陽(yáng)能硅片切割液(羥值600mg KOH/g)與IOOKg苯酐分別投入
聚酯反應(yīng)釜中；
[0035]2):采用高溫高壓蒸汽加熱的方法，升溫至160°C，反應(yīng)2h ；
[0036]3):通入N2保護(hù)，使釜內(nèi)壓力達(dá)到0.01MPa，繼續(xù)升溫至185°C，反應(yīng)3h ；
[0037]4):加入30g辛酸亞錫，升溫至220°C，保溫2h ；
[0038]5):關(guān)閉氮?dú)猓_(kāi)始抽真空，壓力與溫度各自最終穩(wěn)定在_0.085MPa、205°C左右，3h后停止反應(yīng)；
[0039]6):冷卻至80°C以下壓濾出料，即得粘稠狀透明的黃棕色苯酐類聚酯多元醇(羥值195mg KOH/g、酸值 1.6mg K0H/g、水分 0.02%)。
`[0040]實(shí)施例3:
[0041]I):將IOOKg回收太陽(yáng)能硅片切割液(羥值500mg K0H/g),5IKg回收二甘醇(含量92%)及IOOKg苯酐分別投入聚酯反應(yīng)釜中；
[0042]2):采用高溫高壓蒸汽加熱的方法，升溫至160°C，反應(yīng)2h ；
[0043]3):通入N2保護(hù)，使釜內(nèi)壓力達(dá)到0.03MPa，繼續(xù)升溫至185°C，反應(yīng)3h ；
[0044]4):加入90g辛酸亞錫，升溫至225°C，保溫2.5h ；
[0045]5):關(guān)閉氮?dú)?，開(kāi)始抽真空，壓力與溫度各自最終穩(wěn)定在_0.095MPa、205°C左右，
2.5h后停止反應(yīng)；
[0046]6):冷卻至80°C以下壓濾出料，即得粘稠狀透明的黃棕色苯酐類聚酯多元醇(羥值5Img ΚΟΗ/g、酸值 0.8mg K0H/g、水分 0.03%)。
[0047]實(shí)施例4:
[0048]I):將185Kg回收太陽(yáng)能硅片切割液(羥值700mg K0H/g)、30Kg回收甘油(含量92.7%)及IOOKg苯酐分別投入聚酯反應(yīng)釜中；
[0049]2):采用高溫高壓蒸汽加熱的方法，升溫至160°C，反應(yīng)1.5h ；
[0050]3):通入N2保護(hù)，使釜內(nèi)壓力達(dá)到0.02MPa，繼續(xù)升溫至180°C，反應(yīng)2h ；
[0051]4):加入33g辛酸亞錫，升溫至220°C，保溫2h ；
[0052]5):關(guān)閉氮?dú)?，開(kāi)始抽真空，壓力與溫度各自最終穩(wěn)定在-0.08MPa、210°C左右，4h后停止反應(yīng)；
[0053]6):冷卻至80°C以下壓濾出料，即得粘稠狀透明的黃棕色苯酐類聚酯多元醇(羥值 342mg KOH/g、酸值 1.9mg KOH/g、水分 0.03%)。
[0054]實(shí)施例5:
[0055]I):將240Kg回收太陽(yáng)能硅片切割液(羥值750mg K0H/g)、20Kg回收甘油(含量90.3%)及IOOKg苯酐分別投入聚酯反應(yīng)釜中；[0056] 2):采用高溫高壓蒸汽加熱的方法，升溫至160°C，反應(yīng)1.5h ；
[0057]3):通入N2保護(hù)，使釜內(nèi)壓力達(dá)到0.02MPa，繼續(xù)升溫至180°C，反應(yīng)2h ；
[0058]4):加入37g辛酸亞錫，升溫至225°C，保溫4h ；
[0059]5):關(guān)閉氮?dú)?，開(kāi)始抽真空，壓力與溫度各自最終穩(wěn)定在-0.085MPa、200°C左右，2.5h后停止反應(yīng)；
[0060]6):冷卻至80°C以下壓濾出料，即得粘稠狀透明的黃棕色苯酐類聚酯多元醇(羥值41Omg KOH/g、酸值 1.7mg KOH/g、水分 0.02%)。
[0061]實(shí)施例6:
[0062]I):將150Kg回收太陽(yáng)能硅片切割液(羥值500mg K0H/g)、50Kg回收二甘醇(含量92%)、45Kg回收甘油(含量92.7%)及IOOKg苯酐分別投入聚酯反應(yīng)釜中；
[0063]2):采用高溫高壓蒸汽加熱的方法，升溫至162°C，反應(yīng)1.5h ；
[0064]3):通入N2保護(hù)，使釜內(nèi)壓力達(dá)到0.03MPa，繼續(xù)升溫至182°C，反應(yīng)2h ；
[0065]4):加入100g辛酸亞錫，升溫至225°C，保溫4h ；
[0066]5):關(guān)閉氮?dú)?，開(kāi)始抽真空，壓力與溫度各自最終穩(wěn)定在-0.09MPa、205°C左右，2.5h后停止反應(yīng)；
[0067]6):冷卻至80°C以下壓濾出料，即得粘稠狀透明的黃棕色苯酐類聚酯多元醇(羥值 362mg KOH/g、酸值 2.0mg KOH/g、水分 0.03%)。
【權(quán)利要求】
1.一種利用回收低分子多元醇制備苯酐類聚酯多元醇的方法，其特征在于，包括以下步驟: 1)將回收低分子多元醇與苯酐的混合物投入到聚酯反應(yīng)釜中； 2)采用高溫高壓蒸汽加熱的方法，升溫至160~165°C，反應(yīng)1.5~2h ; 3)通入N2作保護(hù)氣，使釜內(nèi)壓力維持在0.01~0.03MPa，繼續(xù)升溫至180~185 °C，反應(yīng)1.5~3h ; 4)加入催化劑，升溫至220~230°C，保溫2~4h; 5)關(guān)閉氮?dú)?，開(kāi)始抽真空，壓力與溫度各自最終穩(wěn)定在-0.095~-0.08MPa、200~215°C，待產(chǎn)物酸值≤2mg KOH/g時(shí)停止反應(yīng)； 6)冷卻至80°C以下壓濾出料，即得苯酐類聚酯多元醇。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用回收低分子多元醇制備苯酐類聚酯多元醇的方法，其特征在于，所述的回收低分子多元醇為回收太陽(yáng)能硅片切割液、回收太陽(yáng)能硅片切割液與回收二甘醇的混合醇、回收太陽(yáng)能硅片切割液與回收甘油的混合醇或者回收太陽(yáng)能硅片切割液、回收二甘醇與回收甘油的混合醇中的任意一種。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種利用回收低分子多元醇制備苯酐類聚酯多元醇的方法，其特征在于，所述的回收太陽(yáng)能硅片切割液與回收甘油的混合醇，以及回收太陽(yáng)能硅片切割液、回收二甘醇與回收甘油的混合醇中所含的回收甘油不超過(guò)35%。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種利用回收低分子多元醇制備苯酐類聚酯多元醇的方法，其特征在于，所述的回收太陽(yáng)能硅片切割液、回收二甘醇與回收甘油的色度均在50Hazen(鉬-鈷色號(hào))以內(nèi)，且為透明液體。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種利用回收低分子多元醇制備苯酐類聚酯多元醇的方法，其特征在于，所述的回收太陽(yáng)能硅片切割液的羥值范圍為500~750mg KOH/g，且水分(1%。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種利用回收低分子多元醇制備苯酐類聚酯多元醇的方法，其特征在于，所述的回收二甘醇及回收甘油的含量各自不低于90%，且其他雜質(zhì)為水、小分子多元醇及酯類的任意一種或幾種。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種利用回收低分子多元醇制備苯酐類聚酯多元醇的方法，其特征在于，所述的小分子多元醇與酯類的分子量均在240g/mol以內(nèi)，且沸點(diǎn)均小于300。。。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用回收低分子多元醇制備苯酐類聚酯多元醇的方法，其特征在于，所述的回收低分子多元醇中所含的二官能及二官能以上的多元醇，與苯酐的摩爾比為2.5~6。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用回收低分子多元醇制備苯酐類聚酯多元醇的方法，其特征在于，所述的高溫高壓蒸汽指的是水蒸汽，且蒸汽溫度為180~255°C。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用回收低分子多元醇制備苯酐類聚酯多元醇的方法，其特征在于，所述的催化劑為辛酸亞錫，且占所有原料總質(zhì)量的0.01~0.03%。
【文檔編號(hào)】C08G63/20GK103642011SQ201310500991
【公開(kāi)日】2014年3月19日 申請(qǐng)日期:2013年10月23日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月23日
【發(fā)明者】楊水清, 羅偉, 蔣文俊, 陳玉龍, 王榮華 申請(qǐng)人:江蘇盈天化學(xué)有限公司