[发明专利]一种低分子量聚碳酸酯多元醇及其制备方法和用途

说明书

技术领域

本发明属于聚碳酸酯多元醇制备领域，特别涉及一种低分子量聚碳酸酯多元醇及其制备方法和用途。

背景技术

由二氧化碳和环氧化物共聚得到的低分子量的聚碳酸酯多元醇，因其较低的玻璃化转变温度以及较好的室温柔顺性而受到广泛的关注，可以用来制备具有生物降解性能的表面活性剂，应用在具有特殊结构和用途的陶瓷等。

在用小分子醇等物质作为调节剂的情况下，用催化剂催化二氧化碳和环氧化物共聚，可以将聚碳酸酯多元醇的分子量控制在一定范围内。目前发现的金属醋酸盐(K.Soga et al，Makromol.Chem.，1978，179，2837)、卟啉铝催化体系(S.Inoue ct al.，Macromol.，1986.19，8)及高聚物负载双金属络合物(陈立班，CN91109459.8)等催化体系虽然可以催化调节共聚，但是都存在很多缺点，金属醋酸盐的催化产率较低。卟啉铝催化剂的成本高，不适合工业化生产。高聚物负载双金属催化体系催化产物的碳酸酯键含量一般低于30％，较低的碳酸酯键含量使其更接近聚醚而非聚碳酸酯。

双金属氰化络合物催化剂(DMC)是目前为止二氧化碳和环氧化物共聚催化效率最高的催化体系，其中浙江大学的陈上(polymer，2004，45，6519-6524)合成的催化剂，在未加调节剂的情况下，催化效率可以达到2000g/g以上。但是加入小分子醇类作为调节剂后，不仅催化效率降低了几十倍，而碳酸酯键含量也仅有6.6％。

典型的双金属络合物催化剂制备中，金属盐和氰化物反应生成的沉淀物用含有有机配体和水的溶液洗涤数次，并通过离心法或过滤法过滤，最后得到的沉淀干燥磨碎。这种制备方法得到的催化剂颗粒粗大，催化效果不稳定。对催化剂的制备方法进行改进，提高其使用的稳定性显得非常重要。希望在保证碳酸酯键含量的情况下，提高催化剂的催化效率。

发明内容

为了解决上述现有技术存在的不足和缺点，本发明的首要目的在于提供一种低分子量聚碳酸酯多元醇的制备方法；该方法使用改进型催化剂制备分子量可控的聚碳酸酯多元醇，催化效率比以前报道不仅提高了几十倍，而且副产物的含量也降低明显，省去了脱除副产物的麻烦，而且有利于共聚产物的高值化应用。

本发明的又一目的在于提供上述方法制备得到的低分子量聚碳酸酯多元醇。

本发明的再一目的在于提供上述低分子量聚碳酸酯多元醇的用途。

本发明的目的通过下述技术方案实现：一种低分子量聚碳酸酯多元醇的制备方法，包括以下操作步骤：在氮气保护下，双金属络合物催化剂、分子量调节剂和环氧化物加入到充分干燥过的高压釜中，充入二氧化碳至0.5～5Mpa，升温至50～120℃，在搅拌条件下反应0.5～50h，真空除去未反应的环氧丙烷，得到低分子量聚碳酸酯多元醇；所述双金属络合物催化剂的颗粒粒度为10^-7m数量级，所述双金属络合物催化剂为M^II₃[M^III(CN)₆]₂·x M^IIX₂·yL·zH₂O，其中M^II为二价金属离子，M^III为过渡金属离子，X为卤素，L为有机配体，x、y和z分别为M^IIX₂、L和H₂O的相对量，x、y和z是1～10之间的自然数。

所述环氧化物为环氧丙烷、环氧乙烷、氧化苯乙烯、氧化环己烯、环氧丁烷或环氧氯丙烷；所述双金属络合物催化剂用量为环氧化物质量的0.01％～1％；所述分子量调节剂为用量为环氧化物质量的1％～10％。

所述二价金属为Zn²⁺、Fe²⁺、Ni²⁺或Co²⁺；所述过渡金属为Co²⁺、Co³⁺、Fe²⁺或Fe³⁺；所述有机配体为叔丁醇、乙二醇二甲醚、丙烯酸羟丁酯或甲基丙烯酸羟丙酯。