[发明专利]一种环氧基封端聚醚的合成方法

说明书

本发明公开了一种环氧基封端聚醚的合成方法，采用自制的固体酸Zn(ClO₄)₂或Al(ClO₄)₃作为催化剂，先在微通道反应器中聚醚和环氧氯丙烷进行开环反应，再在固体碱存在下进行闭环反应得到粗产品，粗产品经过精制后得到环氧基封端聚醚。本发明具有高选择性、反应时间短、副反应少和环氧氯丙烷用量少等特点。

技术领域

本发明涉及有机化合物合成技术领域，具体涉及一种环氧基封端聚醚的合成方法。

背景技术

环氧基封端聚醚可以和氨基原油直接反应制作氨基硅油，制成的成品水溶液极其稳定，配伍性极好，主要用于织物的防皱、柔软、防污、抗静电、防缩的后整理剂及用于涂料的添加剂改进同种或异种涂料的再涂性，改进涂料的耐沸水、耐过热蒸汽性、耐划伤性等。可以用于环氧树脂稀释剂、催化剂、交联剂及链转移剂、氯化物稳定剂、织物整理剂和改性硅油等，是合成各种表面活性剂的重要中间体。

目前，环氧基封端聚醚方法主要有以下两种：

(1)一步法，即相转移法：以聚醚和环氧丙烷为原料，在相转移催化剂和氢氧化钠或者氢氧化钾等碱的固体或者溶液存在下反应直接生产目标产物。该方法在合成过程中，环氧氯丙烷容易在碱性条件下发生开环聚合副反应，导致反应效率低，产品中齐聚物较多，产品颜色容易加深。

(2)两步法：以聚醚和环氧氯丙烷为原料，在酸催化剂(如浓硫酸、三氟化硼乙醚、无水四氯化锡、二氯化亚锡和氯化铝等)的存在下先进行开环反应得到氯醇中间体，然后使用氯醇中间体在碱性环境下进行闭环反应脱除氯化氢反应，得到目标产物。

由于一步法较难控制，产品副产物较多，目前国内外生产环氧基封端聚醚产品主要采用开环闭环两步法，中国专利CN101805446A公开了一种环氧基封端聚醚及其合成方法及应用，其主要是加入强碱制备得环氧基封端聚醚；中国专利CN101070380A公开了一种缩水甘油醚基封端的长链聚醚型硅烷偶联剂及其合成方法，其主要采用路易斯酸或路易斯碱作为催化剂进行反应，再通过无机碱闭环反应，经后处理得到缩水甘油醚基烯丙基聚醚；中国专利CN101811007A公开了环氧丙基封端聚醚在消泡剂中的应用，采用在聚醚中加入强碱进行反应，再向其中加入环氧氯丙烷，从而制得环氧丙基封端聚醚；中国专利CN104592166A公开了一种烯丙基缩水甘油醚的分子筛固载催化合成方法，该方法是将浓硫酸和三氟甲磺酸一起浸渍在分子筛上作为固相催化剂。中国专利CN105330836A采用固体超强酸WO₃/Al₂O₃为催化剂，应用二步法合成端环氧烯丙基聚氧乙烯醚。

但以上方法一般都在普通的反应釜上进行，所报道的专利中催化剂一般都是三氯化硼乙醚、四氯化钛等路易斯酸催化剂或者是浓硫酸、高氯酸等质子酸，该类酸性催化剂会腐蚀反应设备，而且使用不方便；二步法的合成方法中开环反应是关键，具有选择性差的缺点，而且中间产物α-氯醇会继续和过量的环氧氯丙烷反应，形成更高聚合度的多环氧聚醚；更重要的是由于第二步再用碱进行闭环反应时，由于碱大量过量，碱既有闭环作用，又具有开环作用，如用量控制不好会出现将开环较好的中间体α-氯醇闭环生成端环氧聚醚后进一步再开环为α-氯醇及其他副产物，使产品的环氧封端率不足或产品中氯含量超标。

发明内容

针对上述现有技术问题，本发明是提供一种高选择性、反应时间短、副反应少、环氧氯丙烷用量少、高封端率和低色泽的环氧基封端聚醚的合成方法。

一种环氧基封端聚醚的合成方法，包括以下步骤：

(1)将定量的固体酸催化剂加入到聚醚中，常温下搅拌30mim～1h得到原料1；将原料1和环氧氯丙烷分别通过柱塞泵以一定的比例并流连续进入微通道反应器在40～80℃下进行开环反应，在微通道反应器中停留时间为5～30s，连续收集反应液得到α-氯醇半成品；