[发明专利]一种将二甘醇和环氧乙烷进行聚合反应的方法

说明书

本发明公开了一种将二甘醇与环氧乙烷进行聚合反应的方法，该方法包括如下步骤：在惰性气体和/或氮气保护下，在季铵碱存在的条件下，将二甘醇与环氧乙烷以摩尔比为1:1～1:3进行聚合反应，即可。本发明的方法反应活性高、选择性好，催化剂可轻易脱除，减少中和工艺，并且精馏底物色泽浅，可直接用于生产聚乙二醇及聚乙二醇二甲醚等产品；本发明的方法不仅能提高三甘醇和/或四甘醇的生产能力，且能联产其他聚合的二元醇，如五甘醇等；通过本发明的工艺，不仅可实现产品的纵向发展，创造较高的经济效益，也可减少环保的投入，减少对环境的影响。

技术领域

本发明涉及化学合成领域，尤其涉及一种将二甘醇和环氧乙烷进行聚合反应的方法。

背景技术

三甘醇(分子式：HOC₂H₄OC₂H₄OC₂H₄OH)是重要的二元醇之一，主要作溶剂、干燥剂、润滑剂、增塑剂。三甘醇易于从空气和其他气体中脱水，目前被广泛用作天然气脱水剂。三甘醇的生产方法主要是由环氧乙烷生产乙二醇工艺产生的废液中经过多步分离得到。由于废液成份复杂，除水、乙二醇、二甘醇(分子式：HOC₂H₄OC₂H₄OH)和三甘醇外，还含有硫酸钠、氯化钠、硝酸钠、乙醇酸钠、甲酸钠、氯乙烷、氢氧化钠等盐类。其中盐类含量甚至可能高达10％以上。硝酸钠与有机物混合，高温下具有爆炸危险。乙醇钠在高温及碱性环境下会分解出乙醛、环氧乙烷、氢气并放出大量的热，从而可能引发更多盐混合物的分解使气体体积剧烈膨胀而可能造成事故。传统的三甘醇生产方法不仅存在安全隐患，同时由于分离提纯步骤较多，能耗也较高。中国专利CN1145355A公开了一种联产三甘醇、四甘醇(分子式：HOC₂H₄OC₂H₄OC₂H₄OC₂H₄OH)的新方法，以二甘醇为起始剂，在碱土金属/碱金属催化剂作用下，与环氧乙烷聚合反应；然后经过精馏分离得到。该方法的局限在于：混合产物中含有大量金属离子，高温下聚醚易发生黄变和断裂，使得三甘醇、四甘醇的收率降低；同时精馏底物颜色较深，难以回收利用，不仅造成资源浪费，还带来潜在的环境污染。

发明内容

本发明所解决的技术问题是为了克服现有的三甘醇制备方法中存在安全隐患、分离提纯步骤繁琐、能耗较高、产物中由于含有大量金属离子导致收率降低、精馏底物难以回收利用以及资源浪费和潜在的环境污染等问题，从而提供了一种与现有技术不同的将二甘醇和环氧乙烷进行聚合反应的方法，本发明的方法反应活性高、选择性好、催化剂易于从产物中除去，产物经高温精馏后不影响精馏底物的色泽。

本发明采用下述技术方案来解决上述技术问题：

本发明提供了一种将二甘醇和环氧乙烷进行聚合反应的方法，其包括如下步骤：在惰性气体和/或氮气保护下，在季铵碱存在的条件下，将二甘醇与环氧乙烷以摩尔比为1:1～1:3进行聚合反应，即可。

本发明所述的将二甘醇和环氧乙烷进行聚合反应的方法，可用于制备三甘醇和/或四甘醇，甚至联产其他聚合的二元醇；较佳地，本发明所述的将二甘醇和环氧乙烷进行聚合反应的方法可用于三甘醇的制备。

本发明中，所述的季铵碱为本领域常规所述的可用作碱催化剂的季铵碱；较佳地，所述的季铵碱具有如下结构通式：

其中，R¹、R²、R³和R⁴各自独立地为C₁～C₆的直链或支链烷烃；更佳地，所述的季铵碱为四甲基氢氧化铵、四乙氧基氢氧化铵、甲基三乙基氢氧化铵和四丙基氢氧化铵中的一种或多种。