[发明专利]一种双金属催化剂及其制备方法与应用

说明书

技术领域

本发明涉及工业催化技术领域，具体而言，涉及一种双金属催化剂及其制备方法与应用。

背景技术

聚醚多元醇是聚氨酯工业的重要原料，生产聚醚用催化剂主要有三种类型，阴离子型催化剂、阳离子型催化剂、金属络合型催化剂。其中双金属氰化络合催化剂(即DMC双金属催化剂)由于其优良的性能是近年来的研究热点。采用DMC双金属催化剂制备的聚醚多元醇克服了传统碱催化剂制备的通用聚醚分子量分布宽、官能度低的缺点，目前国外该新型聚醚催化剂的生产技术已经成熟,并有产品上市。近几年来,国内也开始了这方面的研究,但DMC催化剂均为固体，生产过程中需人工加入，存在粉尘污染。

有鉴于此，特提出本发明。

发明内容

本发明的第一目的在于提供一种双金属催化剂，所述的双金属催化剂为一种液体催化剂，便于加入反应体系中，且能够更好地分散在反应体系中，充分提高催化效率。

本发明的第二目的在于提供一种所述的双金属催化剂的制备方法，该方法工艺简单，能耗低，适于大规模生产。

本发明的第三目的在于提供一种所述的双金属催化剂的应用，所述的双金属催化剂适用于聚醚多元醇的制备，能够得到窄分子量分布、低不饱和度、高分子量的聚醚多元醇产品，所需双金属催化剂用量少，便于加入反应体系中，且能够更好地分散在反应体系中，催化效率高，所得聚醚多元醇产品的收率高，所述的双金属催化剂不需回收，并不会影响所得聚醚多元醇产品及后续制备的聚氨酯产品的性质。

为了实现本发明的上述目的，特采用以下技术方案：

一种双金属催化剂，所述双金属催化剂主要由以下质量份数的成分制备得到：

钴原料20-40份、碱0.5-5份、锌原料20-40份、配位体60-80份和溶剂700-1000份；

优选地，所述双金属催化剂主要由以下质量份数的成分制备得到：

钴原料20-30份、碱0.5-2份、锌原料20-30份、配位体65-75份和溶剂800-900份；

进一步优选地，所述双金属催化剂主要由以下质量份数的成分制备得到：

钴原料26份、碱1份、锌原料25份、配位体72份和溶剂876份。

本发明采用特定用量比例的钴原料、锌原料和配位体制备得到了钴、锌双金属络合催化剂，并进一步采用溶剂制备得到液相双金属催化剂。本发明双金属催化剂，为一种液体催化剂，便于加入反应体系中，且能够更好地分散在反应体系中，充分提高催化效率。

可选地，所述钴原料包括含钴的氰化物和含氰的钴酸盐中的一种或多种，优选包括含氰的钴酸盐中的一种或多种，进一步优选包括六氰钴酸钾。

可选地，所述碱包括无机碱和有机碱中的一种或多种，优选包括无机碱中的一种或多种，进一步优选包括氢氧化钠。

可选地，所述锌原料包括含锌盐中的一种或多种，优选包括无机锌盐和有机锌盐中的一种或多种，进一步优选包括氯化锌。

可选地，所述配位体包括含有杂原子的有机化合物中的一种或多种，优选包括醇、醚和酮中的一种或多种，进一步优选包括叔丁醇。

可选地，所述溶剂包括有机溶剂中的一种或多种，优选包括聚醚中的一种或多种，进一步优选包括聚醚204和聚醚305中的一种或多种。

上述的一种双金属催化剂的制备方法，按比例将锌原料和碱充分搅拌混合均匀，加入钴原料充分搅拌混合均匀，过滤、清洗，将所得固体加入配位体中高速搅拌，静置，加入溶剂充分搅拌分散均匀，得到双金属催化剂。

本发明双金属催化剂的制备方法工艺简单，能耗低，适于大规模生产。

可选地，所述将锌原料和碱充分搅拌混合均匀的搅拌时间为10min以上，优选为15-30min，进一步优选为20min。

可选地，所述加入钴原料充分搅拌混合均匀的搅拌时间为10min以上，优选为15-30min，进一步优选为20min。

可选地，所述将所得固体加入配位体中高速搅拌的搅拌速率为6000r/min以上，优选为7000-9000r/min，进一步优选为8000r/min。

可选地，所述将所得固体加入配位体中高速搅拌的搅拌时间为10min以上，优选为15-30min，进一步优选为20min。

可选地，所述静置的静置时间为24h以上，优选为24-60h，进一步优选为48h。

可选地，所述加入溶剂充分搅拌分散均匀的搅拌时间为10min以上，优选为15-30min，进一步优选为20min。