專利名稱:一種聚酯多醇的合成方法
本發(fā)明屬于樹(shù)脂的合成方法。所得產(chǎn)品可用于聚氨酯工業(yè)等。
聚氨酯泡沫塑料，是目前國(guó)內(nèi)外發(fā)展較快的合成材料之一，它有聚酯型與聚醚型之分。聚酯型材料的研制和工業(yè)化生產(chǎn)，先于聚醚型，而且在機(jī)械強(qiáng)度、耐油、阻燃、耐熱性能等方面，都比聚醚型為好。但是在較長(zhǎng)時(shí)期內(nèi)，由于合成聚酯型材料的原料成本高，而使其在發(fā)展應(yīng)用上受到一定的限制。
聚酯多醇是生產(chǎn)聚氨酯的主要原料，在已有技術(shù)中，合成聚酯多醇普遍采用有機(jī)多元酸如己二酸，庚二酸等或酸酐如苯酐與多元醇如乙二醇，丙二醇，丁二醇，一縮乙二醇，二縮乙二醇等;三元醇化合物如三羥甲基丙烷，丙三醇等，經(jīng)縮聚反應(yīng)而制取。在“聚氨酯泡沫塑料”(見(jiàn)我國(guó)化學(xué)工業(yè)出版社，方禹聲朱呂民等編)(第215頁(yè)至220頁(yè))一書中，介紹了制取硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料的主要原料，聚酯多醇的生產(chǎn)，是將己二酸，苯二甲酸酐與三羥甲基丙烷(或甘油)，以2.5∶0.25∶4克分子比例配制，在200℃左右，減壓下，經(jīng)20小時(shí)以上的縮合反應(yīng)，才能完成。書中還介紹了其它的多元酸與多元醇為原料，制取聚酯多醇的方法。但是，所述的各種方法，都是采用單一的，精制的多元酸和多元醇為原料，制取聚酯多醇。這也是聚酯多醇生產(chǎn)成本高的主要原因之一。
本發(fā)明的目的，在于尋找一種新的合成聚酯多醇的原料及其制備方法。使其廢物得到綜合利用，消除環(huán)境污染，同時(shí)降低聚酯多醇的生產(chǎn)成本。
本發(fā)明的要點(diǎn)，在于合成聚酯多醇的主要原料，是利用從己二酸生產(chǎn)過(guò)程排出的廢液中回收的混合二羧酸，聚對(duì)苯二甲酸二乙二醇酯(PET)生產(chǎn)過(guò)程中排出的廢渣(簡(jiǎn)稱G酯)或?qū)谆郊姿?PTA)，對(duì)苯二甲酸二甲酯(DMT)生產(chǎn)過(guò)程中排出的廢渣(簡(jiǎn)稱C酯)。
混合二羧酸組成丁二酸18至30%戊二酸55至70%己二酸15至25%G酯組成乙二醇20至30%二乙二醇8至12%對(duì)苯二甲酸二乙二醇及其衍生物40至58%。
C酯組成1)H3CooC-
-CooCH314%2)H3CooC-
9%
3)
這些原料都不必分離和精制，直接用于聚酯的合成。工藝過(guò)程如下加熱熔融混合二羧酸，然后將熔融的混合二羧酸，二元醇，三元醇按克分子比1∶1.2至2.1∶0.2至1.0及G酯或C酯，以混合二羧酸重量的五分之一至二分之一于反應(yīng)釜中配制好。反應(yīng)需經(jīng)過(guò)酯化反應(yīng)和酯交換反應(yīng)。先行酯化反應(yīng)，邊升溫，邊攪拌，酯化反應(yīng)溫度控制在130℃至220℃，當(dāng)溫度達(dá)到140℃時(shí)，恒溫2小時(shí)，在常壓與氮?dú)獗Ｗo(hù)下進(jìn)行反應(yīng)。所生成的水，由反應(yīng)釜上部排出經(jīng)冷凝回收。酯交換反應(yīng)，是在同一反應(yīng)釜中繼酯化反應(yīng)之后進(jìn)行的，反應(yīng)溫度達(dá)220℃時(shí)，再恒溫3至6小時(shí)，開(kāi)始抽真空，使釜內(nèi)壓力由常壓降至600毫米汞柱，反應(yīng)所生成的付產(chǎn)物醇類等低沸物仍通過(guò)冷凝器回收，當(dāng)酸值≤2mgKOH/g羥值達(dá)到450至550mgKOH/g時(shí)，結(jié)束全部反應(yīng)。整個(gè)反應(yīng)過(guò)程需20至21小時(shí)。
本發(fā)明與先有生產(chǎn)聚酯多醇的方法比較，其生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單，所用原料是廢液、廢渣，又不需要經(jīng)過(guò)分離和精制，因而可較一般生產(chǎn)方法方法生產(chǎn)成本下降54%，且阻火性好。由于廢液，廢渣得到了全部的綜合利用，不會(huì)產(chǎn)生二次環(huán)境污染。同時(shí)本方法生產(chǎn)出的聚酯多醇用于生產(chǎn)硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料和目前通用的聚氨酯泡沫塑料相比較，尤其具有耐溫性能好的特點(diǎn)。
實(shí)例一在一個(gè)3000毫升的三口燒瓶中，加入混合二羧酸500克，乙二醇448克，甘油180克，G酯250克，將三口瓶置于電熱鍋里，邊攪拌邊加熱，待物料溫度升至140℃時(shí)，恒溫2小時(shí)。在氮?dú)獗Ｗo(hù)下，繼續(xù)升溫至220℃，再恒溫3至4小時(shí)后，開(kāi)真空泵，使其壓力由常壓逐漸降至600毫米汞柱。當(dāng)酸值≤2mgKOH/g，羥值為450至550mgKOH/g時(shí)，即可出料。全部反應(yīng)過(guò)程需20小時(shí)。反應(yīng)過(guò)程中生成的付產(chǎn)品水，經(jīng)冷凝器冷凝后，進(jìn)行分離。投料總重1378克，產(chǎn)品1074.8克，收率78%。
產(chǎn)品質(zhì)量羥值490mgKOH/g酸值1.26mgKOH/g粘度(25℃)2500厘泊發(fā)泡試驗(yàn)良好實(shí)例二同實(shí)例一方法，投入混合二羧酸533克，乙二醇508克，甘油325克，C酯150克。
投料總量1516克，產(chǎn)量1167克，收率77%。
產(chǎn)品質(zhì)量羥值504.9mgKOH/g酸值2mgKOH/g粘度(25℃)3200厘泊發(fā)泡試驗(yàn)良好
權(quán)利要求
1.一種聚酯多醇的合成方法，以多元酸與多元醇，在常壓至減壓和氮?dú)獗Ｗo(hù)下，經(jīng)酯化和酯交換反應(yīng)，本發(fā)明特征在于采用已二酸生產(chǎn)過(guò)程排出廢液中回收的混合二羧酸與聚對(duì)苯二甲酸二乙二醇酯(PET)生產(chǎn)過(guò)程中排出的廢渣(簡(jiǎn)稱G酯)，或?qū)谆郊姿?PTA)，對(duì)苯二甲酸二甲酯(DMT)生產(chǎn)過(guò)程中排出的廢渣(簡(jiǎn)稱C酯)的主要原料，先加熱熔融混合二羧酸，然后將混合二羧酸，二元醇，三元醇按克分子比1∶1.2至2.1∶0.2至1及G酯或C酯，以混合二羧酸重量的五分之一至二分之一，于反應(yīng)釜中配制好，酯化反應(yīng)溫度控制在130℃至200℃，當(dāng)溫度升至220℃時(shí)，開(kāi)始酯交換反應(yīng)，恒溫三至六小時(shí)，開(kāi)始減壓，使釜內(nèi)壓力由常壓降至600毫米汞柱，當(dāng)反應(yīng)物料酸值≤2mgKOH/g，羧值達(dá)到450至550mgKOH/g時(shí)，反應(yīng)結(jié)束，反應(yīng)共需20至24小時(shí)。
2.由權(quán)利要求
1所述的聚酯多醇的合成方法，其特征在于所用原料混合二羧酸，G酯或C酯，都不需要經(jīng)過(guò)分離和精制處理，直接用于反應(yīng)中。
3.由權(quán)利要求
1所述的聚酯多醇的合成方法，其特征在于酯化反應(yīng)溫度升至140℃時(shí)，需要恒溫兩小時(shí)。
專利摘要
本發(fā)明是一種聚酯多醇的合成方法。以己二酸生產(chǎn)過(guò)程排出的廢液中回收的混合二羧酸與聚對(duì)苯二甲酸二乙二醇酯生產(chǎn)過(guò)程中排出的廢渣(G酯)或?qū)谆郊姿?，?duì)苯二甲酸二甲酯生產(chǎn)過(guò)程中排出的廢渣(C酯)，二元醇及三元醇，按一定比例配制，經(jīng)過(guò)酯化和酯交換反應(yīng)制取聚酯多醇。所用原料不必分離和精制，因而可較一般生產(chǎn)方法的生產(chǎn)成本下降54％，且聚酯泡沫具有阻火性耐溫性好的優(yōu)點(diǎn)，不產(chǎn)生二次環(huán)境污染。
文檔編號(hào)C08G18/42GK86101033SQ86101033
公開(kāi)日1987年9月9日 申請(qǐng)日期1986年1月31日
發(fā)明者吳挺, 張忠蘭, 吳風(fēng)蘭 申請(qǐng)人:中國(guó)石油化工總公司遼陽(yáng)石油化纖公司導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan