[发明专利]一种有机碱催化剂及其制备方法，及采用该催化剂制备聚醚多元醇的方法

说明书

本发明公开一种有机碱催化剂及其制备方法，及采用该催化剂制备聚醚多元醇的方法。所述有机碱催化剂为1,3‑双(二烷氨基)‑2‑氮杂丙烷，具体选自1,3‑双(二烷氨基)‑2‑氮杂丙烷选自1,3‑双(二乙基氨基)‑2‑氮杂丙烷、1,3‑双(二正丙基氨基)‑2‑氮杂丙烷、1,3‑双(二异丙基氨基)‑2‑氮杂丙烷、1,3‑双(正丁基氨基)‑2‑氮杂丙烷。以该催化剂制备聚醚多元醇，催化剂用量低，无三废产生，产品中低聚物含量低，无金属离子残留。同时，以该聚醚多元醇为原料制备聚醚胺的过程中，催化剂具有使用周期长、稳定性好的优点，制备的聚醚胺产品收率高、品质好的优点。

技术领域

本发明涉及有机化学领域，具体涉及一种有机碱催化剂，还涉及聚醚多元醇的制备方法及使用该聚醚多元醇原料制备的聚醚胺。

背景技术

聚醚多元醇是由环氧化物经开环聚合制成的一系列分子链中含有醚键的高分子化合物，其中，用多元醇或多元胺等含活泼氢化合物作起始剂，使环氧丙烷(PO)和/或环氧乙烷(EO)等低级环氧烷单体开环聚合得到的聚合物，它们被统称为PPG，是使用最为广泛的聚醚多元醇。聚醚多元醇是一种重要的化工原料，它的最大用途是合成聚氨酯(PU)树脂类产品，如聚氨酯泡沫塑料、聚氨酯黏合剂、聚氨酯胶粘剂、聚氨酯弹性体等。此外，还可以用作制备聚醚胺的原料。

传统聚醚多元醇的制备采用强碱氢氧化钾为催化剂是已知的。在氢氧化钾存在下，以丙二醇为起始剂，使环氧丙烷开环聚合可以得到一系列不同数均分子量的聚醚多元醇，对于数均分子量为1000以下，尤其500以下的聚醚多元醇而言，采用氢氧化钾催化剂合成的聚醚多元醇存在相对分子质量分布较宽，低聚物含量高的问题。以聚醚多元醇为原料，在还原胺化催化剂、氨和氢气的存在下，进行反应制备聚醚胺是本领域已知的。聚醚多元醇是由不同链长和分子量的聚合物组成的混合物，随着碳链的增长，分子量的增加，聚合物的活性减弱。在相同的还原胺化反应条件下，随着活性较低的高聚合物发生还原氨化反应，活性较高的低聚物容易发生闭环反应形成二甲基吗啉副产物，从而导致产品收率的降低。因此，为了避免出现上述问题，需要将活性较高的低聚物在临氢氨化前脱除，而脱除的低聚物一般进行焚烧处理，从而造成原料的极大浪费以及环境污染。

同时，采用KOH催化剂合成的聚醚多元醇中残存的碱金属或碱土金属离子会影响催化剂的稳定性。如专利US2017362164指出，采用传统的NaOH或KOH催化剂，特别是KOH作为碱性催化剂生产的聚醚多元醇，在使用离子交换法或硅酸镁吸附法除去钠或钾催化剂之后，所生产的聚醚多元醇通常仍或多或少地含有残留含量的钠或钾离子。而残留在聚醚多元醇中的钠或钾离子会吸附在催化剂表面并累积，造成催化剂活性位点的减少，最终导致催化剂的失活。专利还指出而为了达到延长催化剂使用寿命的目的，一方面，需要尽量将聚醚多元醇原料中残留的钠或钾离子控制在25ppm以下，尤其8ppm以下，为了达到上述目的，需要加大酸中和、吸附剂吸附的频次。另一方面，失活催化剂可以通过水洗或氨洗再生的方式使其恢复初始活性，存在的问题是，催化剂的活性恢复后又会很快失活，需要增加催化剂再生的频次。以上两方面不仅增加了能耗和生产成本，还会产生大量三废，对环境造成严重污染。

综上所述，亟需找到一种合适的催化剂，对于制备数均分子量1000以下，尤其500以下的聚醚多元醇而言，达到产品低聚物含量低和无金属离子残留的目标。同时，对于以聚醚多元醇为原料制备的聚醚胺而言，实现催化剂使用周期长、稳定性好以及产品收率高、品质好的目标。

发明内容

针对上述问题，本发明的一个目的在于提供一种有机碱催化剂及其制备方法。该催化剂结构简单，制备工艺简单，反应条件温和，产品纯度高。

本发明还提供一种聚醚多元醇的制备方法，使用所述有机碱催化剂催化，制备工艺简单，催化剂用量低，无固废产生，同时，产品具有低聚物含量低和无金属离子残留的优点。

为实现以上发明目的，本发明采用的技术方案如下：

一种聚醚多元醇的制备方法，包括以下步骤：