[发明专利]一种烯丙基聚醚酯化封端合成方法

说明书

技术领域

本发明涉及聚醚酯化封端工艺，尤其涉及一种烯丙基聚醚酯化封端合成方法。

背景技术

烯丙基聚醚是以丙烯醇作为起始剂，与环氧乙烷(EO)或环氧丙烷(PO)进行均聚、嵌段或无规聚合而制备的单官能团聚醚。由于它的双键可和一些活性基团加成反应来对聚醚改性而受到重视。其结构式如下：

CH₂＝CHCH₂O(CH₂CHR₁O)_x(CH₂CHR₂O)_y(CH₂CHR₃O)_zH

式中：x＝0～70的整数、y＝0～70的整数、z＝0～70的整数，x+y+z＝3～70；R₁、R₂、R₃为H或CH₃；烯丙基聚醚链段聚合方式为无规、均聚或嵌段。

烯丙基聚醚由于末端活性羟基的存在，不耐酸碱和高温，用作表面活性剂时易产生较多的泡沫。羟基的存在还影响烯基的反应，最终导致产品质量的下降及不稳定。而酯化封端后，聚醚的基本性质不变，并且增加了某些新的性能，化学性质更为稳定，耐高温，碱性，抗氧化能力显著增强，发泡能力降低，甚至有抑泡和消泡功能，生物降解性好。主要应用于和含氢硅油硅氢化反应制备聚醚改性硅油，可广泛应用于聚氨酯泡沫匀泡剂、乳化剂、个人保护用品原料、涂料流平剂、织物亲水防静电柔软整理剂、自乳化消泡剂等等，具有广阔的应用前景。

烯丙基聚醚的酯化封端工艺路线有以下几种：1.羧酸直接酯化封端，这种封端方法简单，易于操作，且成本较低。但是该法的封端率较低，一般要使用过量的封端剂才行。过量的酸会造成残留，从而导致产品的后处理变得复杂。所以必须找出比较适宜的催化剂来提高反应转化率。2.酰氯封端，该法主要是以酰氯为原料，在碱性条件下对聚醚的羟基酯化。虽能够达到很好的封端效果，但其成本较高，而反应过程中要使用有毒性的二氯亚砜，且生成的大量副产物氯化钠给环境带来污染。因而该方法只停留于实验室研究阶段，实际意义不大。3.酸酐封端，酸酐封端酯化可以达到高的封端效果，公开号为EP0675147的专利申请中提出以合适的催化剂用酸酐封端，酯化率几乎可达到100％，然而该方法成本较高。4.酯交换封端，金陵石化的黄银霞曾报导用酯类化合物以酯交换法来对不饱和聚醚封端，提出聚醚与封端剂的摩尔比以1∶1.30为宜，120℃反应3h后再进行后处理得到封端聚醚。常用的催化剂为为醇钠、醇镁、氢氧化钠、氢氧化钙等强碱和浓硫酸、磺酸等强酸。然而该方法一般封端率较低，成本较高，难以达到工业要求。

为获得稳定的酯化封端的烯丙基聚醚，有必要寻求一种产物颜色浅和生产成本低、易操作、高效的烯丙基聚醚酯化封端工艺。

发明内容

本发明所述的醋酸酯化封端的烯丙基聚醚，其具有下述的分子式：

CH₂＝CHCH₂O(CH₂CHR₁O)_x(CH₂CHR₂O)_y(CH₂CHR₃O)_zOCCH₃

式中：x＝0～70的整数、y＝0～70的整数、z＝0～70的整数，x+y+z＝3～70；R₁、R₂、R₃为H或CH₃；烯丙基聚醚链段聚合方式为无规、均聚或嵌段。

上述的酯化封端的烯丙基聚醚，可以由下述的反应式制得：

其中，R为烯丙基聚醚。

本发明的目的在于提供一种上述烯丙基聚醚酯化封端合成方法，包括以烯丙基聚醚、醋酸为原料，在催化剂和脱水剂作用下，在反应器中进行酯化反应，其中烯丙基聚醚与醋酸投料的摩尔配比为1∶1.0～3.0；催化剂为对甲苯磺酸，其质量用量占投料总质量的0.1～2.0％；脱水剂为甲苯，其质量用量占投料总质量的20～50％。

本发明的优选实施例中，上述反应器为带有搅拌器、冷凝器和分水器的反应釜。