專(zhuān)利名稱(chēng)：一種烷基封端聚醚的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及由分子鏈中含有羥基的聚醚與烷基硫酸酯反應(yīng)制備封端聚醚的方法。
分子鏈中羥基全部被烷基取代的烷基封端聚醚與分子鏈中含有羥基的聚醚相比，具有較高的化學(xué)穩(wěn)定性。利用烷基封端聚醚良好的耐熱性，可作為性能優(yōu)良的非離子表面活性劑用于化纖高速紡絲的油劑中，也可作為添加劑用于耐高溫的潤(rùn)滑油或?qū)嵊椭?。利用其?duì)強(qiáng)堿的穩(wěn)定性，可用于強(qiáng)堿性的洗滌劑配方中。另外，大多數(shù)烷基封端聚醚還具有抑泡和低泡的特性，故常被用作消泡劑或低泡洗滌劑的單體。由于烷基封端聚醚具有廣泛的用途，烷基封端聚醚制備方法的研究很受關(guān)注。烷基封端聚醚通常是在堿的存在下，由分子鏈中含有羥基的聚醚與烷基硫酸酯進(jìn)行反應(yīng)制備得到，如專(zhuān)利US 5,847,229提出，采用兩步法，即先將固體氫氧化鈉或氫氧化鉀與含有羥基的聚醚充分反應(yīng)生成相應(yīng)的醇鹽，然后醇鹽與硫酸二甲酯進(jìn)行反應(yīng)，可比以往的方法較大幅度地提高封端聚醚的收率。但是，由于副反應(yīng)的存在，包括專(zhuān)利US 5,847,229在內(nèi)的已有方法，用于封端的原料(如硫酸二甲酯)使用量為理論量的200％以上，封端效率才能達(dá)到90％以上。
本發(fā)明的目的是提供一種新的由分子鏈中含有羥基的聚醚與烷基硫酸酯反應(yīng)制備封端聚醚的方法，與已有技術(shù)相比，在較大幅度降低封端原料用量的條件下，可使封端聚醚的封端效率達(dá)到90％以上，有效地克服了已有技術(shù)存在的缺陷。
無(wú)論是在堿的存在下，直接由分子鏈中含有羥基的聚醚與烷基硫酸酯進(jìn)行反應(yīng)制備烷基封端聚醚，還是采用兩步法，即先將固體氫氧化鈉或氫氧化鉀與含有羥基的聚醚充分反應(yīng)生成相應(yīng)的醇鹽，然后醇鹽與烷基硫酸酯進(jìn)行反應(yīng)制備烷基封端聚醚。在投入烷基硫酸酯時(shí)，反應(yīng)體系中總會(huì)存在未反應(yīng)的堿，因此在醇鹽與烷基硫酸酯進(jìn)行反應(yīng)的同時(shí)存在以下的副反應(yīng)(1)反應(yīng)生成的醇進(jìn)一步與烷基硫酸酯反應(yīng)其中，M為堿金屬離子，R為相應(yīng)的烷基。
發(fā)明人經(jīng)大量實(shí)驗(yàn)后發(fā)現(xiàn)，當(dāng)采用兩步法，在醇鹽與烷基硫酸酯進(jìn)行反應(yīng)時(shí)使反應(yīng)體系處于合適的負(fù)壓條件下，抽去反應(yīng)生成的醇ROH，能有效地抑制上述式(2)的副反應(yīng)，從而降低烷基硫酸酯在副反應(yīng)中的消耗。本發(fā)明就是依據(jù)以上原理實(shí)現(xiàn)的。
本發(fā)明提供的由分子鏈中含有羥基的聚醚與烷基硫酸酯反應(yīng)制備封端聚醚的方法，所述的分子鏈中含有羥基的聚醚具有以下通式(I) 其中A為含有1～20個(gè)碳原子的碳鏈基團(tuán)；R1為H、甲基或乙基；x＝2～250的自然數(shù)，y＝1～10的自然數(shù)；
聚醚鏈段為均聚、無(wú)規(guī)共聚或嵌段共聚；制備所得的封端聚醚具有以下通式(II) 其中R2為甲基或乙基，該方法包括以下步驟1)上述式I的聚醚與固體堿反應(yīng)生成相應(yīng)的醇鹽；2)上述反應(yīng)生成的醇鹽與烷基硫酸酯在抽真空的條件下進(jìn)行反應(yīng)制得上述式II的封端聚醚，真空度控制在200～600mmHg，原料聚醚與烷基硫酸酯投料的當(dāng)量比為1∶(1.75～1.95)；3)精制產(chǎn)品。
上述的步驟1)的反應(yīng)溫度為80～120℃，聚醚與固體堿投料的當(dāng)量比為1∶(1.75～1.95)；上述的步驟2)的反應(yīng)溫度為40～100℃，原料聚醚與烷基硫酸酯投料的當(dāng)量比最好為1∶(1.80～1.95)，真空度最好控制在250～500mmHg。
步驟1)的反應(yīng)也可以在有機(jī)溶劑中進(jìn)行，有機(jī)溶劑可取自二甲苯、三甲苯或二苯醚中的一種，或兩種以上的混合物。反應(yīng)體系中使用溶劑將更有利于反應(yīng)的進(jìn)行。
上述的步驟1)使用的固體堿可以為氫氧化鈉固體或氫氧化鉀固體，或者是兩者的混合物；步驟2)使用的烷基硫酸酯可以為C1或C2的雙烷基硫酸酯。
步驟3)所述的產(chǎn)品精制，可采用該技術(shù)領(lǐng)域中普通技術(shù)人員熟知的已有方法，如采用水洗、在助濾劑存在下過(guò)濾等。
與已有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于較大幅度地降低封端原料用量的條件下，仍可使封端聚醚的封端效率達(dá)到90％以上。
下面將通過(guò)實(shí)施例來(lái)對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的描述，在實(shí)施例中，封端效率的定義為
上述實(shí)施例及比較例的反應(yīng)結(jié)果見(jiàn)表1。表1.
權(quán)利要求
1.一種由分子鏈中含有羥基的聚醚與烷基硫酸酯反應(yīng)制備封端聚醚的方法，所述的分子鏈中含有羥基的聚醚具有以下通式(I) 其中A為含有1～20個(gè)碳原子的碳鏈基團(tuán)；R1為H、甲基或乙基；x＝2～250的自然數(shù)，y＝1～10的自然數(shù)；聚醚鏈段為均聚、無(wú)規(guī)共聚或嵌段共聚；制備所得的封端聚醚具有以下通式(II) 其中R2為甲基或乙基，該方法包括以下步驟1)上述式(I)的聚醚與固體堿反應(yīng)生成相應(yīng)的醇鹽；2)上述反應(yīng)生成的醇鹽與烷基硫酸酯在抽真空的條件下進(jìn)行反應(yīng)制得上述式(II)的封端聚醚，真空度控制在200～600mmHg，原料聚醚與烷基硫酸酯投料的當(dāng)量比為1∶(1.75～1.95)；3)精制產(chǎn)品。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備封端聚醚的方法，其特征在于所述的步驟1)的反應(yīng)溫度為80～120℃。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備封端聚醚的方法，其特征在于所述的步驟1)聚醚與固體堿投料的當(dāng)量比為1∶(1.75～1.95)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備封端聚醚的方法，其特征在于所述的步驟2)的反應(yīng)溫度為40～100℃。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備封端聚醚的方法，其特征在于所述的步驟2)的反應(yīng)在有機(jī)溶劑中進(jìn)行，有機(jī)溶劑可取自二甲苯、三甲苯或二苯醚中的一種，或兩種以上的混合物。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備封端聚醚的方法，其特征在于所述的步驟1)使用的固體堿為氫氧化鈉固體或氫氧化鉀固體，或者是兩者的混合物。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備封端聚醚的方法，其特征在于所述的步驟2)使用的烷基硫酸酯為C1或C2的雙烷基硫酸酯。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備封端聚醚的方法，其特征在于所述的步驟2)的真空度控制在250～500mmHg。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備封端聚醚的方法，其特征在于步驟2)原料聚醚與烷基硫酸酯投料的當(dāng)量比為1∶(1.80～1.95)。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備封端聚醚的方法，其特征在于所述的步驟3)采用水洗、加助濾劑過(guò)濾等方法。
全文摘要
一種由分子鏈中含有羥基的聚醚與烷基硫酸酯反應(yīng)制備封端聚醚的方法,制備所得的封端聚醚具有通式A其中A為含有1～20個(gè)碳原子的碳鏈基團(tuán),R1為H、甲基或乙基,R2為甲基或乙基。聚醚先與固體堿反應(yīng)生成相應(yīng)的醇鹽,然后與烷基硫酸酯在抽真空的條件下進(jìn)行反應(yīng)制得封端聚醚,真空度控制在200～600mmHg。與已有技術(shù)相比,本發(fā)明在較大幅度降低封端原料用量的條件下仍可使封端聚醚的封端效率達(dá)到90%以上。
文檔編號(hào)C08G65/48GK1361192SQ00135178
公開(kāi)日2002年7月31日 申請(qǐng)日期2000年12月26日 優(yōu)先權(quán)日2000年12月26日
發(fā)明者張士福, 李迎, 宋建平 申請(qǐng)人:上海石油化工股份有限公司