[发明专利]制备聚醚碳酸酯多元醇的方法

说明书

一种制备聚醚碳酸酯多元醇的方法，其包括包含一种或多种H‑官能起始剂化合物、一种或多种环氧烷、二氧化碳和双金属氰化物（DMC）催化剂的反应混合物的反应。该反应在反应器中在搅拌下以≥0.07至≤5.00的表示为瓦特/升（W/L）的进入反应混合物中的比功率输入来进行。

本发明涉及制备聚醚碳酸酯多元醇的方法，其包括包含一种或多种H-官能起始剂（starter）化合物、一种或多种环氧烷、二氧化碳和双金属氰化物（DMC）催化剂的反应混合物的反应。

通过环氧烷（环氧化物）和二氧化碳在H-官能起始剂物质（“起始剂”）的存在下的催化反应制备聚醚碳酸酯多元醇已经被深入研究超过40年（例如Inoue等人,Copolymerization of Carbon Dioxide and Epoxide with Organometallic Compounds；Die Makromolekulare Chemie 130, 210-220, 1969）。

这种反应示意性地显示在下面，其中R是有机基团，如烷基、烷芳基或芳基，其各自还可以含有杂原子如O、S、Si等等，且e和f是整数，并且其中对于聚醚碳酸酯多元醇在此所显示的产物仅理解为使得所示结构原则上可以在所获得的聚醚碳酸酯多元醇中找到，但是该嵌段的顺序、数量和长度以及起始剂的OH官能度可以改变，并且不限于所描绘的聚醚碳酸酯多元醇。该反应在生态上是非常有利的，因为其代表了温室气体如CO₂转化为聚合物。环状碳酸酯（例如对于R = CH₃为碳酸亚丙酯）作为进一步的产物（事实上作为副产物）形成。

对该主题的一般介绍例如可以在EP 0 222 453 A1中找到，其公开了制备聚醚碳酸酯的方法，该方法包括至少一种环氧化合物与二氧化碳在40至200℃的温度下和在2至40巴的绝对压力下的反应，其特征在于该反应在以下物质的存在下进行：催化量的双金属氰化物配合物，和（a）一种或多种由至少二价金属离子和不含金属的阴离子组成的盐（在25℃下具有至少1克/100毫升的在水中的溶解度）和/或（b）一种或多种不含金属的酸，其在水中的0.1 N溶液在25℃下具有不超过3的pH。

作为另一个实例，WO 2013/011015 A1公开了由一种或多种H-官能起始剂化合物、一种或多种环氧烷和二氧化碳在双金属氰化物催化剂的存在下制备聚醚碳酸酯多元醇的方法。该方法具有以下步骤：（α）引入H-官能起始剂物质或至少两种H-官能起始剂物质的混合物；（β）为了活化，将部分量（相对于步骤（β）和（γ）中所用的环氧烷的总量）的一种或多种环氧烷添加到得自步骤（a）的混合物中，其中步骤（β）也可以为了活化的目的多次进行；和（γ）将一种或多种环氧烷和二氧化碳连续地计量加入到得自步骤（β）的混合物中（共聚），用于共聚的环氧烷与步骤（β）中所用的环氧烷相同或不同。此发明的特征在于在步骤（γ）中，通过如下方式将二氧化碳引入到所述混合物中：（i）从底部向反应器中的反应混合物中供气，（ii）使用空心轴搅拌器，（iii）结合根据（i）和（ii）的受控输送，和/或（iv）使用多级搅拌元件经由液体表面供气。