[发明专利]分离和回收聚合物多元醇产物中残留的乙烯基单体的方法

说明书

技术领域

本发明涉及精细化工产物的提纯方法，更具体地涉及聚合物多元醇生产所得粗产物中残留的乙烯基单体的分离和回收方法。

背景技术

聚合物多元醇(POP)，也称乙烯基聚合物接枝聚醚多元醇，是以聚醚多元醇为基础(简称基础聚醚)，通过自由基原位聚合将乙烯基单体接枝于液态聚醚中制备而成的。

常用的接枝单体为乙烯基单体，包括丙烯腈，苯乙烯，甲基丙烯酸甲酯，羟烷基丙烯酸酯，氯乙烯等。工业中最常用的是丙烯腈和苯乙烯。使用这种聚合物多元醇制备聚氨酯能使泡沫性能，特别是开孔性能与硬度有明显的提高。使用苯乙烯作为反应单体可以改善制品的外观颜色，同时还能在一定程度上提高制品的阻燃性能。

制备聚合物多元醇中所使用的乙烯基单体在反应阶段无法完全反应，会残留在聚合物多元醇产物中，而残留的小分子单体会对人体和环境带来不良影响。因此充分除去残留的挥发性单体相当重要，目前有两种简易的方法来降低聚醚中的残留单体。第一种方法是使用真空系统来降低聚醚中的残留单体总体含量，但是通过真空系统脱除的乙烯基单体最终会进入大气或者水体，导致环境污染。第二种方法是通过在聚合反应结束阶段加入少量的过氧化物类引发剂与残留单体反应生成聚合物，所生成聚合物的挥发性较低，同样也能降低残留单体含量。这种方法在美国专利US4804775中有描述。但是单独使用这类方法所得到的产品仍然含有较高的残留单体含量，仍然需要真空系统辅助继续降低残留单体。

专利CN 101333288A涉及一种通过使用填充塔来提纯聚合物多元醇的方法，其中描述了使用填充塔通过过热蒸汽从聚合物多元醇中除去挥发性成分并让由此步骤得到的聚合物多元醇穿过填充塔来去除其中残留的水。虽然可以除去产品中的挥发性组分，但是仍然需要对脱除的单体进行处理以消除这些挥发性组分可能会对环境带来的负面影响，这会导致生产成本的增加。

发明内容

本发明的目的是提供一种分离和回收聚合物多元醇生产过程中残留的乙烯基单体的方法，该方法可以充分脱除聚合物多元醇产物中残留的乙烯基单体避免对最终产品造成不利影响，同时又可以实现所脱除残留单体的妥善处理，避免造成环境污染，并且无需额外增加生产成本。

一方面，本发明提供了分离和回收聚合物多元醇生产过程中残留的乙烯基单体的方法，所述方法包括：

A)通过真空蒸馏脱除聚合物多元醇粗产物中残留的挥发性乙烯基单体；

B)利用作为该聚合物多元醇的合成原料的基础聚醚吸收所脱除的乙烯基单体；以及

C)将吸收单体后的基础聚醚用于所述聚合物多元醇的生产。

在某些优选的技术方案中，所述步骤A)的温度范围为约120-160℃。

在某些优选的技术方案中，所述步骤A)的真空度为不大于约-0.08Mp。

在本发明方法中，步骤A)的操作时间为能够有效脱除聚合物多元醇粗产物中残留的挥发性乙烯基单体的时间，其中所谓“有效脱除”，根据实际要求，表示使聚合物多元醇中残留的挥发性乙烯基单体含量达到低于相应的国家标准、行业标准或者出厂标准，例如对于苯乙烯单体为低于80mg/kg聚合物多元醇，对于丙烯腈为低于20mg/kg聚合物多元醇。

在某些优选的技术方案中，所述步骤A)的操作时间为至少约45分钟，更优选至少约1小时。

在某些优选的技术方案中，所述基础聚醚的分子量为约500-20000，羟基官能度为约1-8，环氧乙烷用量为约0-25%。

在某些优选的技术方案中，所述乙烯基单体为苯乙烯和/或丙烯腈。

本发明方法具有以下的技术效果：

1、脱除的残留乙烯基单体无需对外排放，从而有效减少了后续废物处理的成本；以及

2、利用基础聚醚回收的乙烯基单体重新用于聚合物多元醇的生产，有利于节约原料和降低生产成本。

具体实施方式

如上所述，本发明提供了一种分离和回收聚合物多元醇生产过程中残留的乙烯基单体的方法。

在某些实施方式中，该方法包括首先利用真空系统脱除聚合物多元醇中的残留乙烯基单体，而后利用制备聚合物多元醇所使用的基础聚醚对真空系统尾气中的乙烯基单体进行吸收并将吸收单体的基础聚醚重新用于聚合物多元醇的生产，这样既能有效地减少聚合物多元醇中乙烯基单体的残留量，又可以通过回收利用这些单体来达到减少废弃物处理成本和降低生产成本的目的。