本發(fā)明涉及一種多元醇的制備方法，具體涉及一種高品質(zhì)聚酯多元醇的制備方法。

背景技術(shù)：

聚酯多元醇的分子主鏈由醇酸酯基團構(gòu)成，端基為羥基，可以作為表面活性劑或者聚氨酯材料的基礎(chǔ)材料。以聚酯多元醇為原料制備的聚氨酯材料具有較高的強度、優(yōu)良的耐磨性能、耐油性、耐候性及耐水解性能，還具有良好的生物降解性能，可以用于生產(chǎn)聚氨酯彈性體、涂料、粘合劑、泡沫材料等，因此聚酯多元醇作為一類新型的高性能聚氨酯原材料，受到了生產(chǎn)廠家的廣泛歡迎。聚酯多元醇經(jīng)典的生產(chǎn)方法是通過二元酸(酸酐)與二元醇(多元醇)縮合而成，其生產(chǎn)工藝的控制至關(guān)重要，否則會導(dǎo)致分子量分布、羥值、酸值、色度、水分等性能的變化。產(chǎn)品的分子量分布對下游制品物理性能有著較大的影響；而羥值的范圍的大小性則影響著下游市場在產(chǎn)品使用過程中的配方穩(wěn)定性進而影響產(chǎn)品的力學(xué)性能；色度的高低對下游產(chǎn)品的外觀有著直觀的影響；對于聚氨酯反應(yīng)體系，水可以與異氰酸酯發(fā)生反應(yīng)，所以水分含量的高低會嚴(yán)重影響下游配方的起始物料中NCO/OH的比例，發(fā)生較多副反應(yīng)進而產(chǎn)生凝膠等導(dǎo)致產(chǎn)品報廢。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足而提供一種高品質(zhì)聚酯多元醇的制備方法。

為解決以上技術(shù)問題，本發(fā)明采取的一種技術(shù)方案是：一種高品質(zhì)聚酯多元醇的制備方法，它包括以下步驟：

(a)向具有精餾塔的反應(yīng)釜中加入二元羧酸和二元醇，在惰性氣體氣氛下逐步升溫至180～200℃進行酯化脫水反應(yīng)，并控制精餾塔塔頂?shù)臏囟葹?0～110℃；

(b)向反應(yīng)釜中加入催化劑，以5～10℃/30min的速度升溫至220～250℃，并在減壓條件下進行縮聚反應(yīng)即可；所述減壓條件為以0.005～0.015MPa的速度從0.01MPa遞增至0.1MPa并在每次遞增后保持0.5～1小時，所述催化劑的質(zhì)量為所述二元羧酸和二元醇總質(zhì)量的0.005～0.05％。

優(yōu)化地，步驟(a)中，所述逐步升溫為將反應(yīng)釜溫度以5～10℃/30min的速度先升至120～130℃、保溫1～3小時，繼續(xù)升溫至150～160℃、保溫1～2小時，再升溫至180～200℃、保溫0.5～1小時。

優(yōu)化地，所述二元羧酸為選自丁二酸、戊二酸、己二酸、癸二酸、二聚酸、對苯二甲酸、對苯二甲酸二甲酯、間苯二甲酸和苯酐中的一種或多種。

優(yōu)化地，所述二元醇為選自乙二醇、二乙二醇、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、1,3-丁二醇、1,4-丁二醇、1,5-戊二醇、3-甲基-1,5-甲基戊二醇和己二醇中的一種或多種。

由于上述技術(shù)方案運用，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有下列優(yōu)點：本發(fā)明高品質(zhì)聚酯多元醇的制備方法，一方面精準(zhǔn)的控制精餾塔塔頂溫度，能夠防止小分子醇的損失進而影響產(chǎn)品收率，從而可以提高產(chǎn)物的收率；通過在特定的減壓條件進行縮聚反應(yīng)，能夠?qū)⑿》肿哟碱愇镔|(zhì)及低聚物醇類等副產(chǎn)物帶出反應(yīng)體系，從而保證體系工藝以及產(chǎn)品的分子量分布、羥值、酸值、色數(shù)、水分含量等指標(biāo)的穩(wěn)定。

具體實施方式

本發(fā)明高品質(zhì)聚酯多元醇的制備方法，它包括以下步驟：(a)向具有精餾塔的反應(yīng)釜中加入二元羧酸和二元醇，在惰性氣體氣氛下逐步升溫至180～200℃進行酯化脫水反應(yīng)，并控制精餾塔塔頂?shù)臏囟葹?0～110℃；(b)向反應(yīng)釜中加入催化劑，以5～10℃/30min的速度升溫至220～250℃，并在減壓條件下進行縮聚反應(yīng)即可；所述減壓條件為以0.005～0.015MPa的梯度速度從0.01MPa遞增至0.1MPa并在每次遞增后保持0.5～1小時，所述催化劑的質(zhì)量為所述二元羧酸和二元醇總質(zhì)量的0.005～0.05％。一方面精準(zhǔn)控制精餾塔塔頂?shù)臏囟?，能夠防止小分子醇的損失進而影響產(chǎn)品收率，從而可以提高產(chǎn)物的收率；通過在特定的減壓條件進行縮聚反應(yīng)，這是因為加入催化劑后，可以采用負(fù)壓或者載氣條件將小分子醇類物質(zhì)及低聚物醇類等副產(chǎn)物帶出反應(yīng)體系，從而保證體系工藝以及產(chǎn)品的分子量分布、羥值、酸值、色數(shù)及水分含量的穩(wěn)定。

步驟(a)中，所述逐步升溫為將反應(yīng)釜溫度以5～10℃/30min的速度先升至120～130℃、保溫1～3小時，繼續(xù)升溫至150～160℃、保溫0.5～1小時，再升溫至180～200℃、保溫0.5～1小時，這樣能夠避免反應(yīng)釜壁溫度過高導(dǎo)致物料碳化而影響產(chǎn)品色澤。二元羧酸采用常規(guī)的那些即可，如選自丁二酸、戊二酸、己二酸、癸二酸、二聚酸、對苯二甲酸、對苯二甲酸二甲酯、間苯二甲酸和苯酐中的一種或多種。二元醇采用常規(guī)的那些即可，如選自乙二醇、二乙二醇、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、1,3-丁二醇、1,4-丁二醇、1,5-戊二醇、3-甲基-1,5-甲基戊二醇和己二醇中的一種或多種。催化劑采用現(xiàn)有的即可，如鈦酸四丁酯等鈦酸酯催化劑，或者布朗斯特酸、叔胺和有機堿的組合，或者季銨鹽類化合物。

下面將結(jié)合實施例對本發(fā)明進行進一步說明。

實施例1

本實施例提供一種高品質(zhì)聚酯多元醇的制備方法，它包括以下步驟：

(a)向具有精餾塔的反應(yīng)釜中加入146.0kg己二酸(10.0mol)和713.0kg乙二醇(11.0mol)，在氮氣保護下加熱反應(yīng)混合物，并控制精餾塔塔頂?shù)臏囟葹?5℃～100℃，具體加熱過程為：以5℃/30min的速度升至130-135℃、保溫1.5小時，繼續(xù)升溫至150-160℃、保溫0.5小時，再升溫至180℃、保溫0.5小時；繼續(xù)升溫至220-230℃恒溫2-3小時。

(b)用載氣向反應(yīng)釜中加入0.027kg催化劑(鈦酸四丁酯)，隨后在220℃保溫反應(yīng)4小時；在減壓條件下進行縮聚反應(yīng)，具體為：在0.01Mpa保持0.4h，0.02Mpa保持0.4h，0.03Mpa保持0.4h，0.04Mpa保持0.4h，0.05Mpa保持0.4h，0.06Mpa保持0.4h，0.07Mpa保持0.4h，0.08Mpa保持0.4h，0.09Mpa保持1h，0.099Mpa保持至反應(yīng)結(jié)束，測試產(chǎn)品各項指標(biāo)。

實施例2

本實施例提供一種高品質(zhì)聚酯多元醇的制備方法，其制備過程與實施例1中的基本一致，不同的是：精餾塔塔頂?shù)臏囟瓤刂茷?0～95℃。

實施例3

本實施例提供一種高品質(zhì)聚酯多元醇的制備方法，其制備過程與實施例1中的基本一致，不同的是：步驟(a)中，具體加熱過程為：將反應(yīng)釜溫度以10℃/30min的速度先升至135～145℃、保溫3小時，繼續(xù)升溫至160-170℃、保溫2小時，再升溫至220℃、保溫至反應(yīng)結(jié)束。

實施例4

本實施例提供一種高品質(zhì)聚酯多元醇的制備方法，其制備過程與實施例1中的基本一致，不同的是：步驟(b)中，具體減壓過程為：在0.01Mpa保持0.4h，0.015Mpa保持0.4h，0.02Mpa保持0.4h，0.025Mpa保持0.4h，0.03Mpa保持0.4h，0.035Mpa保持0.4h，0.04Mpa保持0.4h，0.045Mpa保持0.4h，0.05Mpa保持0.4h，0.055Mpa保持0.4h，0.06Mpa保持0.4h，0.065Mpa保持0.4h，0.07Mpa保持0.4h，0.075Mpa保持0.4h，0.08Mpa保持0.4h，0.085Mpa保持0.4h，0.09Mpa保持0.4h，0.095Mpa保持0.4h，0.099Mpa保持至反應(yīng)結(jié)束。

實施例5

本實施例提供一種高品質(zhì)聚酯多元醇的制備方法，其制備過程與實施例1中的基本一致，不同的是：步驟(a)中，精餾塔塔頂?shù)臏囟瓤刂茷?00～110℃；步驟(b)中，具體減壓過程為：在0.01Mpa保持1h，0.02Mpa保持1h，0.03Mpa保持1h，0.04Mpa保持1h，0.05Mpa保持1h，0.06Mpa保持1h，0.07Mpa保持1h，0.08Mpa保持2h，0.09Mpa保持3h，0.099Mpa保持至反應(yīng)結(jié)束。

對比例1

本實施例提供一種高品質(zhì)聚酯多元醇的制備方法，其制備過程與實施例1中的基本一致，不同的是：步驟(b)中，以5℃/min的速度升溫至220℃，隨后在恒壓條件(0.1Mpa)下進行縮聚反應(yīng)即可。從表1中可以看出，采用恒壓進行鎖具反應(yīng)會造成聚酯多元醇分子量分布、色數(shù)的增加，不利于產(chǎn)品品質(zhì)的穩(wěn)定。

表1實施例1-5、對比例1中制得聚酯多元醇的性能表

上述實施例只為說明本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思及特點，其目的在于讓熟悉此項技術(shù)的人士能夠了解本發(fā)明的內(nèi)容并據(jù)以實施，并不能以此限制本發(fā)明的保護范圍，凡根據(jù)本發(fā)明精神實質(zhì)所作的等效變化或修飾，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。