[发明专利]一种端氨基聚醚的生产方法

说明书

技术领域

本发明属于高分子材料技术领域，提供一种制备端氨基聚醚的管式反应器生产方法。

背景技术

聚醚胺(PEA)又称端氨基聚醚，简称ATPE，是一类由伯氨基或仲氨基封端的聚环氧烷烃化合物。由于其分子链的端氨基含有活泼氢，能与多种反应性基团作用，因此该类产品的应用日益广泛。

端氨基聚醚含有的活泼氢，能与异氰酸酯基团和环氧丙基基团反应，因此近年来，端氨基聚醚主要用作聚氨酯(聚脲)材料的合成原料、RIM(反应注射成型)制品及环氧树脂的固化剂。由端氨基聚醚制得的聚脲弹性体强度高、延伸率大、耐磨擦、耐腐蚀、耐老化，广泛应用于混凝土和钢结构表面的防水防腐耐磨涂层，以及其他构件的防护、装饰涂层，是一类高性能聚氨脂弹性体；用作玻璃制品中的环氧固化剂，ATPE具有粘度低，渗透性能好、抗黄变、耐候性能优的特性，它的玻璃钢制品有很好的柔韧性和抗疲劳特性。这是一般环氧固化剂都很难满足的。所以，在较大型的玻璃钢制品中，基本上都用聚醚胺作环氧树脂的固化剂；聚醚胺还有与其它胺复配相容性好的优点，可以通过与其它胺进行接枝、搭桥复合反应，赋予其它胺柔韧性、抗疲劳性、高强附着力和高粘接强度，又可以通过改性使聚醚胺固化物在增加耐温、腐蚀特性的同时，保留自身原有特长。国外用聚醚胺来对其它胺类、酸酐咪唑类固化剂改性已经很普遍。国内各行业也在研究，试用效果普遍反应良好，特别是在复合材料的应用上，有着良好的应用前景。此外，端氨基聚醚还可在发动机燃油中用作抗浑浊、抗沉降添加剂等。

目前国内外端氨基聚醚的生产方法主要有：离去基团法、催化氨化法以及氨基丁烯酸酯法等。工业生产主要采用催化氨化法，即在临氢氨化催化剂(骨架镍催化剂、Ni/Cu/Cr催化剂)存在的条件下，直接将聚醚醇与氢气、氨气一步反应制得。

US5352835公开一种管式反应器氨化反应工艺，催化剂为负载型催化剂，由质量比为15-30%镍、1-20%铜、0.5～1%钼或铬和至少50%的θ-氧化铝构成。在反应压力13.8Mpa，反应温度220～230℃时，用于将醇或聚合醇转化成相应的胺。

US3654370公开了一种管式反应器聚醚胺制备方法，催化剂为Ni/Cu/Cr催化剂（由NiO₂/CuO/Cr₂O₃混合催化剂还原得到），在反应温度235～246℃，反应压力13.8～27.5MPa下直接催化氨化得聚醚胺。

US3236895公开了一种间歇式反应釜聚醚胺的合成工艺，采用骨架镍催化剂，在反应温度235～255℃，压力140～170kg/cm²，并加入适量的溶剂，当时转化率低于70％。

US4766245公开了一种管式反应器的端氨基聚醚合成方法，在无水、RANEY镍/铝催化剂(镍含量为75～65%，铝含量25～35%)存在的条件下，由端羟基聚醚（分子量大于500），与氢气、氨反应制得聚醚胺，在反应温度200～235℃，反应压力13.8MPa下，转化率达到100%。

CN200310112615.5公布了一种间歇式反应釜聚醚胺的合成工艺，采用骨架镍催化剂，用分子量为5000的三官能度聚醚醇和分子量为2000的双官能度聚醚醇临氢氨化制备聚醚胺的方法，反应温度200～260℃，反应压力13～21MPa。

CN101982482A公开了一种用非晶态合金催化剂制备聚醚胺的方法，采用的非晶态合金催化剂的主要成分为镍和铝，以及助催化剂元素M，M为Mo、La、Cr和Mn之中的一种或几种。该催化剂用于合成分子量大于1000的聚醚醇显示出良好的催化活性和选择性，聚醚胺转化率大于97%，伯胺含量大于99%。

上述国外专利中大多采用管式反应器，反应过程压力均大于13.8MPa以上，反应压力高，对反应器及进料泵的要求较高；国内大多采用间歇式反应器，产能低、无法实现连续化生产。但反应过程需要高温高压，对反应设备要求较高。本专利创新的选用两个不同功能的管式反应器反应器串联实现连续化制备端氨基聚醚，降低了反应过程中温度及压力。

发明内容

本发明的目的提供一种端氨基聚醚的生产方法。

本发明所述的一种端氨基聚醚的生产方法，其特征在于该按以下步骤进行：将原料聚醚醇打入管式反应器1中，进行聚醚醇脱氢反应；脱氢产物与液氨、氢气混合进入管式反应器2内氨化加氢；最后反应产物端氨基聚醚去减压蒸馏端提纯后得产品。