聚碳酸酯多元醇的產量最優化制造技術

本發明專利技術的實施方式提供了一種用于生產聚碳酸酯多元醇的方法。該方法包括：將丁二醇加入容器中，向容器中加入聚合催化劑，向容器中添加碳酸二甲酯，添加的速率為每千克BDO每分鐘至少2.0克DMC，從而制備聚碳酸酯多元醇，聚碳酸酯多元醇的產量為理論產量的至少80％。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】【專利摘要】本專利技術的實施方式提供了一種用于生產聚碳酸酯多元醇的方法。該方法包括：將丁二醇加入容器中，向容器中加入聚合催化劑，向容器中添加碳酸二甲酯，添加的速率為每千克BDO每分鐘至少2.0克DMC，從而制備聚碳酸酯多元醇，聚碳酸酯多元醇的產量為理論產量的至少80％。【專利說明】聚碳酸酯多元醇的產量最優化專利
本專利技術的實施方式涉及制備聚碳酸酯多元醇的方法，更為具體地是涉及了產生較少副產物的合成聚碳酸丁二醇酯多元醇的方法。專利技術背景聚碳酸酯多元醇可以用作合成某些聚氨酯的組分，例如用于彈性體或者涂層的聚氨酯。聚碳酸酯多元醇可以如下制備:使至少一種的多元醇組分(如1，4-丁二醇、1，5-戊二醇、3-甲基-1,5-戊二醇、1,6-己二醇、2-甲基-1，8-辛二醇、1,9-壬二醇或者1，4-環己烷二甲醇)和有機碳酸酯，如碳酸二甲酯進行反應。聚碳酸丁二醇酯多元醇尤其引人注目。1，4-丁二醇和碳酸二甲酯反應可以制備出聚碳酸丁二醇酯多元醇。不過，這個反應的產量較低，通常要低于理論產量的75%。一個主要的副產物是四氫呋喃(THF)，需要將其從終產物中除去。因此，需要一種生成較少THF從而有較高產量的制備聚碳酸丁二醇酯多元醇的方法。
技術實現思路
本專利技術的實施方式提供一種制備聚碳酸丁二醇酯多元醇的方法，產生較少四氫呋喃(THF)從而具有較高聚碳酸丁二醇酯多元醇產量。 實施方式包括一種制備聚碳酸酯多元醇的方法。該方法包括: 將丁二醇加入容器中，向容器中加入聚合催化劑，向容器中添加碳酸二甲酯(DMC)，添加的速率為每千克BDO每分鐘至少2.0克DMC，從而制備聚碳酸酯多元醇，聚碳酸酯多元醇的產量為理論產量的至少80%。 專利技術 【具體實施方式】 本專利技術的實施方式提供了制備聚碳酸丁二醇酯多元醇的方法，產生較少的THF從而有較高聚碳酸丁二醇酯多元醇產量。根據本專利技術的實施方式，可以通過丁二醇和碳酸二甲酯以酯交換聚合反應進行的反應得到聚碳酸丁二醇酯多元醇。至于進行聚合反應的方法，沒有特別的限制，并且該聚合反應可以通過使用在本領域已知的常規方法來進行。然而，令人驚奇的發現，通過將丁二醇和至少一種聚合催化劑加入容器中，向容器中添加碳酸二甲酯(DMC)，添加的速率為每千克BDO每分鐘至少2.0克DMC，可以得到增加的產量和較低數量的THF副產物。DMC的添加速率在具體的實施方式中可以為每千克BDO每分鐘至少2.4,2.5,2.7,3.0,3.5,4.0,4.5,5.0,5.3,5.4,5.5、6、7、8、10、15 或者 20 克 DMC。 用于酯交換反應的溫度可以為120°C到240°C。在120°C到240°C之間的所有的單一數值和子范圍都在此處包含并公開，例如，溫度可以從下限120、130、140、150、160、170、180,190 或者 200°C，到上限為 140、150、160、170、180、190、200、210、220、230 或者 2400C0 盡管較低或者較高的壓力都可以使用，但是令人驚奇的是，當酯交換反應在大氣壓下進行的時候，可以得到更高產量的聚碳酸丁二醇酯多元醇，從而不再需要結合升高或者降低反應容器的壓力的方法。反應的時間可以取決于諸如溫度、壓力、催化劑的類型和催化劑濃度等變量。 原則上至少一種聚合催化劑可以是所有已知能夠被用于酯交換反應的可溶催化劑(均相催化)。多相酯交換催化劑同樣可以使用。優選在催化劑的存在下進行本專利技術的方法。 元素周期表上主族1、I1、III和IV族及副族III和IV金屬以及稀土元素的氫氧化物，氧化物，金屬醇鹽，碳酸鹽，還有有機金屬化合物，特別是T1、Zr、Pb、Sn、Sb和Yb的化合物，特別適用于在此處描述的方法。 合適的例子包括:L1H、Li2C03、K2CO3>KOH、NaOH、KOMe, NaOMe, MeOM、GOAc, CaO,BaO, KOt-Bu, TiCl4、四醇鈦、對苯二甲酸鈦、四醇鋯、辛酸錫、二月桂酸二丁基錫、二丁基錫、三丁基氧化錫、草酸錫、十八酸鉛、三氧化銻、四異丙醇鋯、乙酰丙酮鐿。 芳族氮雜環同樣也可以在本文所述方法中使用，結構對應于R1R2R3N的叔胺也是如此，其中IV3獨立地表示C1-C3tl羥烷基、C4-C30芳基、或C1-C3tl烷基，特別是三甲胺、三乙胺、三丁胺、N，N-二甲基環己胺、N，N-二甲基乙醇胺、1，8-二氮雜雙環(5.4.0)十一碳_7_烯、I, 4-二氮雜二環羊燒、1，2-雙(N, N-二甲基-氨基)-乙燒、1，3-雙(N-二甲基-氨基)丙燒和批淀。 鈉和鉀的醇化物和氫氧化物(NaOH、KOH、KOMe、NaOMe)，鈦、錫或者鋯的醇化物(如Ti (OPr)4)、以及有機錫化合物同樣也可以使用，其中鈦、鋅及鋯的四醇化物可以與含有酯官能的二醇或者與內酯混合的二醇一同使用。 該催化劑的使用數量取決于催化劑的類型。在本文描述的某些實施方式中，均相催化劑使用濃度(以金屬對應于所用的脂肪族二醇的重量百分比表示)至多為10, OOOppm(I % )或者 1，OOOppm(0.1 % )例如 Ippm 至 500ppm(0.05 % )、或者 5ppm 至10ppm (0.01 % ) ο在反應完成后，/[隹化劑可以留在廣物中，或者可以被分尚、中和或掩蔽。該催化劑可以留在產物中。 所述的聚碳酸酯多元醇的實施方式包括聚碳酸丁二醇酯多元醇，其數均分子量約為500至5000克/摩爾。從500到5000的所有的單一數值和子范圍都在此處包含并公開；例如，數均分子量可以從下限 500、600、700、900、1000、1200、1500、2000、2500、3000、3500或者 4000 克 /摩爾到上限 700、900、1000、1200、1500、2000、2500、3000、3500、4000、4500、或者5000克/摩爾。在某些實施方案中數均分子量約為2000。 該一種或者多種聚碳酸酯多元醇的羥值可以約為從22到220毫克KOH/克。從22到220范圍內的所有的單一數值和子范圍都在此處包含并公開，例如，羥值可以從下限為22、25、30、35、40、50、60、75、90、100、125、150或者175到上限為30、35、40、50、60、75、90、100、125、150、175、180、190、200、210或者220。實施方式涵蓋羥值為約為45到75毫克KOH/克的聚碳酸酯多元醇。 該一種或者多種聚碳酸酯多元醇的粘度可以是約為從4，000到25，000厘泊(cp)，粘度是在60°C使用平行板式流變儀所測量。從4，000到25，000的所有單一數值和子范圍都在此處包含并公開；例如，粘度可以從下限為4000、5000、6000、7000、8000、10000、12000、14000、15000 或者 17000 厘泊到上限為 6000、7000、8000、10000、12000、14000、15000、17000、18000、19000、20000、22000 或者 25000 厘泊。 圖一為顯示THF的形成和歸一化后的DMC添加速率的倒數的曲線圖。可以看出較高的歸一化后的添加速率會產生較少的本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種制備聚碳酸酯多元醇的方法，該方法包括：將丁二醇(BDO)加入容器中，向容器內加入聚合催化劑，并且向容器中添加碳酸二甲酯(DMC)，添加的速率為每千克BDO每分鐘至少2.0克DMC，從而制備聚碳酸酯多元醇，聚碳酸酯多元醇的產量為理論產量的至少80％。

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】...

【專利技術屬性】
技術研發人員：W·H·希思，H·辛格，A·辛格，J·希門尼斯，Q·許，
申請(專利權)人：陶氏環球技術有限責任公司，
類型：發明
國別省市：美國;US