[发明专利]一种羟丙基化季戊四醇醚的制备方法

说明书

本发明涉及一种羟丙基化季戊四醇醚的制备方法，属于有机化合物合成技术领域。以季戊四醇为原料，以羟丙基化季戊四醇醚回用做溶剂，加入三（4‑甲氧苯基）膦催化剂，再以环氧丙烷做为增链剂进行羟丙基化季戊四醇醚的合成。将本申请应用于羟丙基化季戊四醇醚的合成与制备，具有工艺简单、易于工业化实施、产品含量高、季戊四醇含量低、丙烯醇类副产物含量低、质量稳定等优点。

技术领域

本发明涉及一种羟丙基化季戊四醇醚的制备方法，属于有机化合物合成技术领域。

背景技术

羟丙基化季戊四醇醚是为微黄色粘稠液体，以季戊四醇和环氧丙烷反应而得，能应用于被称为具有5E特点UV涂料，5E分别为1.Efficient(高效)，2.Enabling(适应性广)，3.Economical(经济)，4.Energy Saving(节能)，5.Environmental Friendly(环境友好)，被誉为面向二十一世纪的绿色工业新技术。与丙烯酸或甲基丙烯酸反应用作UV涂料的功能性稀释剂，它不仅具有溶解和稀释低聚物、调节体系粘度的作用，还可以参与光敏聚合，影响涂料的光固化速度和固化膜的各种性能，如硬度、耐磨性、附着力、柔韧性等物理、机械性能。

同时羟丙基化季戊四醇醚还可以用于玻璃纤维行业、聚氨酯行业等，与酸，酸酐、多元醇，通过烘干缩聚而起到粘合作用，用作粘合剂。与不饱和酸的酯化物作为合成树脂单体：双羟丙基季戊四醇醚与丙烯酸、甲基丙烯酸等不饱和酸酯化，可制成多种功能性高分子聚合单体。其中，羟丙基化季戊四醇醚的双甲基丙烯酸酯的聚合物因具有良好的折射率、透光性，适中的固化温度和固化时间，因此可作为光纤的包层材料；它还可以做成光敏材料，用于制造光学元件；它还是制备厌氧胶的主要单体，合成的厌氧胶在隔绝空气的情况下，于室温时能快速固化，无溶剂，无毒，耐热，耐酸碱和药片腐蚀耐振动、冲击，广泛用作机械、汽车、电气、飞机等装配工序上的粘合剂；它还可制成可固化液体树脂组合物，作为打底涂料、二次涂料、光学纤维的条带基体材料；另外，由于它的生物相容性较好，还可用作传统的牙科修补釉质胶粘剂。

目前已有一些对羟丙基化季戊四醇醚的研究报道。1946年，Philip I.Bowman等人在美国专利US 2401743上报道，在有机酸、有机酸酐，如乙酸或乙酸酐的存在下催化季戊四醇与环氧乙烷或环氧丙烷反应，但存在反应时间长，且反应不完全。

1948年，Kenneth R.Brown在美国专利US 2450079上报道，通过季戊四醇等多元醇与相当大比例的水混合(至少是醇摩尔数的1.5倍)，在甲醇钠等催化剂的作用下混合物与环氧化合物反应，反应温度为80-140℃。但是甲醇钠等碱金属类催化剂选择性不好，合成的产品分子量分布宽，且水的加入会影响季戊四醇的反应，水会与环氧乙烷和环氧丙烷反应生成PEG和PPG。

1959年，Dow Chemical公司的W.Anderson,Midland在美国专利US 2902478上报道，用三甲胺代替氢氧化钾作为催化剂，反应温度为80-150℃，对季戊四醇等含有至少4个羟基的高熔点、热敏性固体多元醇，与环氧乙烷或环氧丙烷反应，三甲基胺不仅作为催化剂又作为溶剂使用，但其存在三甲基胺与环氧乙烷或环氧丙烷反应生成副产物。

1960年，Dow Chemical公司的W.Anderson,Midland又在美国专利US 2927918报道，热敏性、高熔点的季戊四醇等固体多元醇，反应温度为100-160℃，可在三乙胺或三丙胺催化剂的存在下与环氧乙烷和环氧丙烷发生反应，并指出了其产品可用作湿润剂，如纸张增塑剂、再生纤维素片材、纤维素醚、用于生产醇酸树脂和聚氨酯树脂，当与羧酸酯化，如乙酸，丙酸或苯甲酸酸它们产生的酯也是合适的增塑剂。专利中提出过量的EO、PO与三乙胺或三丙胺催化剂反应，从而引入三乙胺聚醚或三丙胺聚醚杂质。