[发明专利]纯化聚醚多元醇的方法

说明书

本发明特别涉及通过用离子交换树脂处理来纯化聚醚多元醇的方法，其中离子交换树脂设置在充满液体而操作的容器中。

技术领域

本发明特别涉及通过用阳离子交换树脂处理来纯化聚醚多元醇的方法。

技术背景

聚醚多元醇常常使用具有活性氢原子的引发剂与环氧化物(例如环氧乙烷和/或环氧丙烷)的催化反应来制造。例如，通过使用碱金属氢氧化物作为催化剂，将碱度引入聚醚多元醇中。

氢氧化钾(KOH)和氢氧化钠(NaOH)是所用典型碱性催化剂的一些实例。通常，将金属氢氧化物催化剂加入到起始剂(通常是含羟基的化合物)中，并发生金属氢氧化物和起始剂之间的平衡。该平衡如下式所示(使用KOH作为碱性催化剂)：

氢氧化物和醇盐皆可与环氧化物反应。对于短链(低分子量)多元醇，这常常是可接受的，但在长链(即高分子量)多元醇的制备中，水的反应是不希望的。因此，必须通过除去水(即脱水)迫使上述平衡向右。这样将氢氧化物转化为醇盐。碱度的总量保持恒定并且等于最初添加的KOH的量。

当环氧化物的聚合完成时，所得的粗聚醚多元醇含有来自催化剂的碱性离子，其必须除去，直到非常低水平的所述碱性离子(常常为5-10ppm)残留。已知若干种除去所述碱性离子的方法。

从粗聚醚多元醇中除去碱性离子的一种有效方法是通过用酸性阳离子交换树脂处理。在该方法中，使粗聚醚多元醇通过包含阳离子交换树脂的多孔床，该阳离子交换树脂有时是具有磺酸基团的苯乙烯和二乙烯基苯的共聚物，由此在粗聚醚多元醇中的碱性离子和树脂上的阳离子交换位点之间发生离子交换，从而纯化聚醚多元醇。

然而，这种离子交换纯化方法并非没有缺点。值得注意的是，阳离子交换树脂需要通过用酸溶液处理来周期性地再生。这种再生产生了大量废水，其必须进行处理，且还可影响制造生产率，因为在这种再生方法正在进行时聚醚多元醇不能被纯化(除非，例如，存在第二种昂贵的纯化装置，其在第一种装置再生时可使用)。由于这些缺点，使用离子交换纯化方法在工业上未广泛用于聚醚多元醇的纯化。

因此，希望提供一种离子交换聚醚多元醇纯化方法，该方法具有改进的碱离子去除效率，从而降低了需要实施阳离子交换树脂的再生的频率。

鉴于上述希望而作出本发明。

发明内容

在某些方面，本说明书涉及从聚醚多元醇中除去碱金属离子的方法。本说明书的这些方法包括：(a)将包含水和极性有机溶剂的混合物与包含聚醚多元醇和含碱金属离子的催化剂的混合物组合；(b)使步骤(a)的产物通过包含阳离子交换树脂的床以从中除去碱金属离子，所述包含阳离子交换树脂的床置于容器中。此外，在这些方法中，在整个方法中容器充满液体而操作。

本说明书还尤其涉及用于进行所述方法的体系、通过所述方法纯化的聚醚多元醇和由所述聚醚多元醇制备的聚氨酯，例如聚氨酯泡沫。

具体实施方式

在本说明书中描述和说明了各种实施方案，以提供对所公开发明的结构、功能、性质和用途的全面理解。应理解，在本说明书中描述和说明的各种实施方案是非限制性的且非穷举的。因此，本发明不受本说明书中公开的各种非限制性和非穷举性实施方案的描述的限制。结合各种实施方案描述的特征和特性可与其他实施方案的特征和特性组合。这些修改和变化旨在包括在本说明书的范围内。因此，可修改权利要求以引用本说明书中明确地或内在地描述的或者以其他方式明确地或内在地支持的任何特征或特性。此外，申请人保留修改权利要求的权利，以肯定地放弃可能在现有技术中存在的特征或特性。因此，任何此类修改均符合35U.S.C.§112和35U.S.C.§132(a)的要求。在本说明书中公开和描述的各种实施方案可包括本文中不同地描述的特征和特性、由本文中不同地描述的特征和特性组成或基本上由本文中不同地描述的特征和特性组成。