[发明专利]一种脂肪醇聚醚的制备方法

说明书

本发明涉及一种脂肪醇聚醚的制备方法，属于精细化工领域。本发明一种脂肪醇聚醚的制备方法，包括如下步骤：在反应釜中加入催化剂与脂肪醇，一定温度与真空度下脱气，然后缓慢加入氧化烯烃，并逐渐升温到反应温度，并在该温度与一定压力下继续加入氧化烯烃直到反应结束，在继续保温直到压力不在变化，降温过滤得到脂肪醇聚醚。本发明提供一种获得窄分布、低原料残留、低PEG/PPG含量脂肪醇聚醚的制备方法。

技术领域

本发明涉及一种脂肪醇聚醚的制备方法，属于精细化工领域。

背景技术

脂肪醇聚醚具有优异的去污、乳化、润湿以及分散能力，而且容易被生物降解，因而在日用化学品、金属清洗、印染、原油开采、纺织、农化等领域都有广泛的应用。通过选择合适的脂肪醇与不同比例的环氧乙烷或环氧丙烷通过烷氧基化反应得到不同亲水亲油能力的产品。由于这是一个连串反应，因此会获得一系列不同环氧加成数的混合物，环氧加成数的分布直接影响到产品的最终品质。窄分布产品具有更良好配伍性、去污能力以及更低的发烟点，窄分布的脂肪醇聚醚转化成下游衍生物后，如相应的醇醚硫酸盐、磺酸盐等，下游衍生物的应用性能也要较好。原料残留与PEG或PPG含量高容易造成产品发烟点低，配伍性差，影响产品使用性能。

传统的脂肪醇聚醚的制备方法是采用强碱（如氢氧化钠、氢氧化钾、甲醇钠、甲醇钾、金属钾、金属钠）作为催化剂，该类催化剂是该领域专业人员已知的宽分布催化剂，也有报道采用Ca或Ba的盐或氢氧化物作为催化剂可以获得窄分布产品，众所周知，这类催化剂不但存在诱导期，而且催化剂活性有限，不能获得较多环氧加成数的产品。还有一类催化剂是酸性催化剂，如BF₃、SnCl₄、AlCl₃等，这是已知的窄分布催化剂，这类催化剂不但催化活性有限，环氧加成数不高，容易形成PEG或PPG，更致命的是使用该类催化剂制备脂肪醇聚醚会产生二恶烷等有毒副产物，极大限制了产品的应用领域和产品品质。对于双金属氰化络合物类催化剂可以获得窄分布的聚醚，但是该类催化剂的缺点也很明显：存在诱导期、不能催化环氧乙烷加成、催化剂难以去除。

为了改善传统催化剂的缺点，获得窄分布的脂肪醇聚醚，已经有很多报道采用固体酸或者固体碱作为催化剂。

专利CN103846082B提供了一种复合金属氧化物制备低碳醇醚（主要是乙醇、丙醇、丁醇）的方法，醇：环氧乙烷或环氧丙烷=4:1。CN 101747159 A采用一种杂多酸催化剂催化烷氧基化反应，醇与环氧乙烷的摩尔比为4：10。这类技术的缺点是起始剂为低碳链的C₁-C₄醇的脂肪醇，并且脂肪醇大量过量，产品只是脂肪醇单醚，并且没有提供残留原料与产品的分离方法，产品难以直接使用。

专利CN103724611B提供了一种含有Si、Al的强酸型分子筛的制备方法，并将其用着脂肪醇聚氧乙烯醚的制备中，但是没有提供具体的脂肪醇原料残留率以及产品环氧乙烷加成分布。

专利CN108187726A提供了一种非均相催化剂Al-SBA-15介孔分子筛的制备方法，并用该催化剂获得窄分布的乙氧基化脂肪醇的方法。但是在反应过程中需要分批加入环氧乙烷，待上一批环氧乙烷基本反应完才能加入下一批，大大延长的生产时间，降低了产品经济价值，更重要的是该方法很容易产生PEG副产物，导致产品颜色加深。

CN103977836B采用醋酸镁-氢氧化钾-硫酸钡固相复合催化剂制备脂肪酸聚氧乙烯酯，克服了传统强碱催化剂分布宽的缺点，可以获得产品分子量分布系数D（Ww/Wn）在1.1附近。但是该催化剂不能同时满足脂肪醇聚醚窄分布、低原料残留与低PEG含量的要求。

专利CN1315225A提供了一种具有酸碱性的镁铝催化剂，可以用来获得烷基化产品，只能用于低碳醇单醚的制备。CN103920480B提供了一种镁铝锆复合金属氧化物固体催化剂制备烷氧基醇醚酯的方法，该催化剂具有酸碱双性，但是该方法中原料大大过量，环氧乙（丙）烷转化率不高，产品产量低。