制備聚醚多元醇的方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及制備聚醚碳酸酯多元醇的方法，其中(i)在第一步中，由一種或多種H-官能起始劑物質(zhì)、由一種或多種烯化氧和二氧化碳在至少一種DMC-催化劑存在下制備聚醚碳酸酯多元醇，和(ii)在第二步中，用至少兩種不同的烯化氧的混合物在至少一種DMC-催化劑存在下對(duì)聚醚碳酸酯多元醇進(jìn)行增鏈。本發(fā)明的主題也是包含至少兩種烯化氧的端位混合嵌段的聚醚碳酸酯多元醇，以及聚醚碳酸酯多元醇的制備方法，其中使用包含根據(jù)本發(fā)明的聚醚碳酸酯多元醇的多元醇組分。
【專利說明】制備聚醚多元醇的方法
[0001]本發(fā)明涉及由一種或多種H-官能起始劑物質(zhì)、一種或多種烯化氧和二氧化碳在至少一種雙金屬氰化物-催化劑存在下制備聚醚碳酸酯多元醇的方法，其中所述聚醚碳酸酯多元醇在鏈端具有得自至少兩種烯化氧的混合嵌段，并涉及可由此得到的聚氨酯軟質(zhì)泡沫。
[0002]在存在或不存在H-官能起始劑物質(zhì)(起始劑)的情況下通過烯化氧(環(huán)氧化物)和二氧化碳的催化反應(yīng)制備聚醚碳酸酯多元醇已經(jīng)被廣泛研究超過40年(例如Inoue等，Copolymerization of Carbon Dioxide and Epoxide with Organometallic Compounds ；Die Makromolekulare Chemie 130, 210-220, 1969)。例如使用 H-官能起始劑化合物的該反應(yīng)在圖不(I)中圖解不出，其中R表不有機(jī)殘基如烷基、燒芳基或芳基，所述有機(jī)殘基各自也可以包含雜原子例如O、S、Si等，并且其中e和f表示整數(shù)，且其中僅應(yīng)如此理解這里在圖示(I)中所顯示的產(chǎn)品聚醚碳酸酯多元醇，即原則上可以在所得到的聚醚碳酸酯多元醇中重新找到具有所示結(jié)構(gòu)的嵌段，但嵌段的順序、數(shù)目和長(zhǎng)度以及起始劑的OH-官能度可以變化并且不限于圖示(I)中所示的聚醚碳酸酯多元醇。該反應(yīng)(參見圖示(I))在生態(tài)上是非常有利的，因?yàn)樵摲磻?yīng)是溫室氣體如CO2轉(zhuǎn)化成聚合物。方程(I)中所示的環(huán)狀碳酸酯(例如對(duì)于R=CH3，為異丙二醇碳酸脂)作為另外的產(chǎn)品生成，實(shí)際為副產(chǎn)物。
【權(quán)利要求】
1.制備聚醚碳酸酯多元醇的方法，其特征在于， (i)在第一步中，由一種或多種H-官能起始劑物質(zhì)、一種或多種烯化氧和二氧化碳在至少一種DMC-催化劑存在下制備聚醚碳酸酯多元醇，和 (?)在第二步中，用至少兩種不同的烯化氧的混合物在至少一種DMC-催化劑存在下對(duì)聚醚碳酸酯多元醇進(jìn)行增鏈， 其特征在于，在第二步(ii)中以15/85-60/40的摩爾比PO/EO使用包含氧化丙烯(PO)和氧化乙烯(EO)的混合物作為至少兩種不同的烯化氧的混合物。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其特征在于，在第一步驟(i)中， (α )預(yù)先置入H-官能起始劑物質(zhì)或至少兩種H-官能起始劑物質(zhì)的混合物，并且任選通過升溫和/或減壓除去水和/或其他容易揮發(fā)的化合物(“干燥”)，其中在干燥前或后將DMC-催化劑加入H-官能起始劑物質(zhì)或者至少兩種H-官能起始劑物質(zhì)的混合物中， (β)為進(jìn)行活化，將一種或多種烯化氧的部分量(基于在活化和共聚中使用的烯化氧的量的總量計(jì))加入由步驟(α)得到的混合物中，其中該部分量的烯化氧的添加可以任選地在CO2存在下進(jìn)行，并且由此然后在每一情形下等候由于隨后的放熱化學(xué)反應(yīng)而出現(xiàn)的溫度峰值(“熱點(diǎn)”)和/或反應(yīng)器中的壓降，并且其中所述用于活化的步驟(β)也可多次進(jìn)行， (Y)將一種或多種烯化氧和二氧化碳加入由步驟(β)得到的混合物中，其中在步驟(Y)中使用的烯化氧可與步驟(β)中使用的烯化氧相同或不同。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或 2的方法，其特征在于，在第二步(ii)中使用由氧化丙烯(PO)和氧化乙烯(EO)以15/85-60/40的摩爾比Ρ0/Ε0構(gòu)成的混合物作為所述至少兩種不同的烯化氧的混合物。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3之一的方法，其特征在于，在第二步(ii)中所述氧化丙烯(PO)與氧化乙烯(EO)的摩爾比為15/85-40/60。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4之一的方法,其特征在于， (iii)用烯化氧對(duì)由步驟(ii)產(chǎn)生的具有端位混合嵌段的聚醚碳酸酯多元醇進(jìn)行增鏈。
6.包含至少兩種烯化氧的端位混合嵌段的聚醚碳酸酯多元醇，其特征在于，所述端位混合嵌段包含摩爾比Ρ0/Ε0為15/85-60/40的氧化丙烯(PO)和氧化乙烯(EO)的混合物。
7.根據(jù)權(quán)利要求6的聚醚碳酸酯多元醇，其特征在于，所述端位混合嵌段由氧化丙烯(PO)和氧化乙烯(EO)的混合物以15/85-60/40的摩爾比Ρ0/Ε0構(gòu)成。
8.根據(jù)權(quán)利要求6或7的聚醚碳酸酯多元醇，其特征在于，所述混合嵌段中氧化丙烯(PO)和氧化乙烯(EO)的摩爾比為15/85-60/40。
9.根據(jù)權(quán)利要求6-8之一的聚醚碳酸酯多元醇，其特征在于，用烯化氧對(duì)所述端位混合嵌段進(jìn)行增鏈。
10.根據(jù)權(quán)利要求6-9之一的聚醚碳酸酯多元醇，其特征在于，所述至少兩種不同的烯化氧的端位混合嵌段的平均長(zhǎng)度為2.0-20.0個(gè)烯化氧單元。
11.聚氨酯軟質(zhì)泡沫塑料的制備方法，其中使用包含根據(jù)權(quán)利要求6-10之一的聚醚碳酸酯多元醇的多元醇組分(組分A)。
12.聚氨酯軟質(zhì)泡沫塑料的制備方法，所述泡沫塑料具有根據(jù)DINEN ISO 3386-1-98的在≥10 kg/m3至(150 kg/m3范圍的容積密度和根據(jù)DIN EN ISO 3386-1-98在≥0.5 kPa至(20 kPa (在40%變形和第四次循環(huán)時(shí))范圍的抗壓強(qiáng)度，所述方法通過 組分A (多元醇組合物)，其包含 Al 100-10重量份(基于組分Al和A2的重量份的總和計(jì))的根據(jù)權(quán)利要求6_10之一的聚醚碳酸酯多元醇， A2 0-90重量份(基于組分Al和A2的重量份的總和計(jì))的常規(guī)聚醚多元醇， A3 0.5-25重量份(基于組分Al和A2的重量份的總和計(jì))的水和/或物理發(fā)泡劑， A4 0.05-10重量份(基于組分Al和A2的重量份的總和計(jì))的助劑和添加劑如 d)催化劑， e)表面活性添加劑和 f)顏料或阻燃劑， A5 0-10重量份(基于組分Al和A2的重量份的總和計(jì))的具有異氰酸酯反應(yīng)性氫原子的化合物，其分子量為62-399， 與包含多異氰酸酯的組分B的反應(yīng)進(jìn)行， 其中所述制備在50-250的特征數(shù)下進(jìn)行，且其中在本申請(qǐng)中如此標(biāo)準(zhǔn)化組分A1-A5的所有重量份數(shù)據(jù)，使得該組成中組分A1+A2的重量份的總和為100。
13.根據(jù)權(quán)利要求12的方法，其中使用由下述組分組成的組分A Al 100-10重量份的根據(jù)權(quán)利要求6-10之一的聚醚碳酸酯多元醇， A2所述組分A不含常規(guī)聚醚多元醇， A3 0.5-25重量份(基于組分Al的重量份計(jì))的水和/或物理發(fā)泡劑， A4 0.05-10重量份(基于組分Al的重量份計(jì))的助劑和添加劑如 g)催化劑， h)表面活性添加劑和 i)顏料或阻燃劑， A5 0-10重量份(基于組分Al的重量份計(jì))的具有異氰酸酯反應(yīng)性氫原子的化合物，其分子量為62-399。
14.聚氨酯軟質(zhì)泡沫塑料的制備方法，其中使用包含可根據(jù)權(quán)利要求1-5之一得到的聚醚碳酸酯多元醇的多元醇組分(組分A)。
15.可根據(jù)權(quán)利要求11-14之一的方法得到的聚氨酯軟質(zhì)泡沫塑料，所述泡沫塑料具有根據(jù)DIN EN ISO 3386-1-98的在≥10 kg/m3至(150 kg/m3范圍的容積密度和根據(jù)DIN EN ISO 3386-1-98在≥0.5 kPa至≤20 kPa (在40%變形和第四次循環(huán)時(shí))范圍的抗壓強(qiáng)度。
【文檔編號(hào)】C08G64/18GK103703052SQ201280037769
【公開日】2014年4月2日 申請(qǐng)日期:2012年5月30日 優(yōu)先權(quán)日:2011年6月1日
【發(fā)明者】J.霍夫曼, B.克萊切夫斯基, M.施奈德 申請(qǐng)人:拜耳知識(shí)產(chǎn)權(quán)有限責(zé)任公司