[发明专利]多元醇、其制备及用途

说明书

本发明涉及多元醇、其制备和用途。

本发明涉及多元醇及其制备和用途。基于糖-甘油混合物作为起始剂的多元醇以标准的方式用于聚氨酯泡沫中以便提高网络密度并由此改进机械性能。通常使用山梨醇和甘油的混合物或蔗糖和甘油的混合物。起始剂混合物是使结晶糖(crystalline sugar)反应、防止起始剂化合物分解以及确定所需的多元醇的平均起始剂官能度所必需的。本技术领域中的普通技术人员已知提高多元醇的起始剂官能度会显著增加粘度。还已知具有可比较的起始剂官能度和羟值的山梨醇起始的多元醇与蔗糖起始的多元醇相比具有更低的粘度。然而，山梨醇起始的多元醇，由于其结构，可达到的起始剂官能度不高于6。用蔗糖作为起始剂，可获得相当高的起始剂官能度，其最高达最大值8。然而，这些多元醇具有如此高的粘度，以致其不能再进行工业加工。然而，为了实现改进的耐压性，这种相对高的官能度是特别想要的。用多元醇混合物——即山梨醇起始的多元醇和蔗糖起始的多元醇的纯物理混合物——尽管与用纯山梨醇起始的多元醇相比可获得更高的起始剂官能度，但所述混合物的混合粘度约为起始粘度的化学计量平均值，并因此仍太高而不能用于现有制剂中。

在本公开文本的范围内，术语起始剂官能度是指在反应开始时添加的每官能起始剂分子的官能团的平均数目。

DE102008051882A1描述了山梨醇/蔗糖起始剂混合物用于合成聚醚酯多元醇的用途。在此情况下，70重量％的山梨醇和蔗糖的溶液，在蒸馏出水之后，在咪唑催化的条件下与大豆油反应。然后将这些聚醚酯多元醇加入至山梨醇/蔗糖的其他起始剂混合物。这防止了起始混合物的任何分解并能够在反应混合物中更好地吸收环氧丙烷。

尽管这些公开内容似乎能够在起始剂混合物中使用增加的量的蔗糖，但是其没有提供任何关于解决具有高羟值的高官能度、低粘度多元醇的方法。

EP 1923417A1描述了基于山梨醇/甘油和/或蔗糖/甘油混合物与甘油三酯的聚醚酯多元醇的合成和用途。该文件公开了羟值小于400mg/KOH且起始剂官能度<4.5的多元醇。这些多元醇对疏水性物质如环戊烷显示出相对高的容量，但是其不能合成低粘度、高官能度多元醇。

EP2365019A1描述了一种用于制备在反应条件下为固体或高粘性的高官能度起始剂化合物和在反应条件下为液体的单官能起始剂化合物的耦合方法。

所公开的方法能够合成高官能度多元醇，但没有描述其粘度。然而，借助于蒸馏去除丙氧基化单官能起始剂化合物，所述方法与所用的环氧丙烷的损失相关、耗时且是能量密集型的，因此，从经济学的角度来看，该方法不能应用。

EP 2 177 555 A2公开了一种制备聚醚酯多元醇的方法，其中特别使用蔗糖、山梨醇、脂肪酸酯和环氧烷的混合物。在实施例中没有使用额外的共起始剂。实现了相对低的官能度，从而产品中高粘度的问题没有发生严重到与较高官能多元醇一样的程度。

因此，本发明的目的是以高经济和生态效率的方式制备具有高羟值和低粘度的高官能度糖多元醇。

该目的出人意料地通过使用蔗糖、山梨醇、甘油和生物柴油的丙氧基化起始剂混合物而实现。在本文中，生物柴油为脂肪酸甲酯的混合物，其尤其可由棕榈油甲酯、菜籽油甲酯、向日葵甲酯、豆油甲酯以及动物脂肪甲酯组成。这是因为它出人意料地显示出：蔗糖、山梨醇、甘油和生物柴油的丙氧基化起始剂混合物产生了粘度显著低于相应的山梨醇起始的多元醇和相应的蔗糖起始的多元醇的相应多元醇混合物的粘度的多元醇。粘度的显著降低甚至可在低山梨醇比例的条件下实现。因此，本发明能够首次合成具有高羟值并同时具有低粘度的高官能度多元醇。

因此，本发明涉及一种多元醇，其可通过在催化剂的存在下反应以下物质的混合物获得：

a1)0.5-43％的蔗糖，

a2)0.5-36％的山梨醇，