[发明专利]一种环保型聚酯多元醇的制备方法

说明书

本发明涉及一种环保型聚酯多元醇的制备方法，包括：将二元酸和二元醇在梯度升温及真空条件下进行酯化反应；待反应液酸值小于15mg KOH/g时，加入催化剂继续保温及真空条件下进行反应至完全。本发明工艺过程简单易行，原材料容易获得，全程无需采用任何气体保护和带水，只需控制真空度、反应温度和反应时间，并且无需更改反应装置或设备，节能减排，经济环保，适合工业化大生产。

技术领域

本发明属于有机化学合成技术领域，具体涉及一种环保型聚酯多元醇的制备方法。

背景技术

脂肪族聚酯多元醇，有着与传统热塑性高分子相媲美的力学性能，还具有优异的生物相容性、生物可降解性以及良好的热稳定性，尤其是己二酸类聚酯多元醇，作为聚氨酯制品的重要原料，能广泛应用于涂料、粘合剂、合成革、水性聚氨酯等多个领域。由于该类聚酯多元醇有完全可生物降解能力，因此不会对环境造成污染，在工业上是一种颇有前景的环保型材料。

中国专利CN105622905A公开了一种较为传统的聚酯多元醇的制备方法，其采用线性升温、常压下补加醇的方法，有效的减少了醇的损失，而短时间快速升温虽然可以加快反应进程，但是会短时间内生成大量水分带出部分醇，也会造成醇的损失，且副反应会增多。中国专利CN107987257A公开了一种低催化剂残留的聚酯多元醇的制备方法，其在反应后期真空缩聚阶段加入少量催化剂和醇，避免了催化剂与产物长时间的接触，减少催化剂的水解及残留，但反应前期持续通入氮气保护和带水的同时，会造成大量惰性气体的消耗，而通气速度的大小会影响到产品的质量，调控起来比较麻烦。中国专利CN103804668A公开了一种利用回收醇制备己二酸类聚酯多元醇的方法，反应采用阶梯式升温法，采用氮气带水，后期抽真空，反应比较充分，且有一定的环保价值，但同样存在氮气消耗大，反应时间长，操作及调控稍繁琐的问题。

发明内容

针对现有技术的上述技术问题，本发明的目的是提供一种环保型聚酯多元醇的制备方法，贯彻落实环保生产理念，节能减排。本发明的技术方案为：

一种环保型聚酯多元醇的制备方法，包括：

将二元酸和二元醇在梯度升温及真空条件下进行酯化反应；待反应液酸值小于15mg KOH/g时，加入催化剂继续保温及真空条件下进行反应至完全。

进一步的，所述制备方法包括以下步骤：

(1)将二元酸、二元醇混合后用氮气置换，升温化料；

(2)采用阶梯式升温法升温，进行酯化反应，先升温至130～150℃，保温1～3h；然后升温至170～190℃，保温1～3h；最后继续升温至210～230℃，保温1.5～3h；反应期间持续抽真空，带走反应生成的水，真空稳定在-0.005～-0.01MPa；

(3)取样，待酸值小于15mg KOH/g时，加入催化剂，加大真空，真空和温度最后各自稳定在-0.07～-0.1MPa以及200～225℃，保温0.5～3h；

(4)取样，待酸值小于1mg KOH/g，冷却至80℃以下，放料。

进一步的，所述二元酸为丁二酸、戊二酸、己二酸、癸二酸及其酸酐中的一种或几种。

进一步的，所述二元醇为乙二醇、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、1,3-丁二醇、1,4-丁二醇、1,5-戊二醇、新戊二醇、1,6-己二醇、一缩二乙二醇中的一种或几种。

进一步的，所述二元酸和所述二元醇的摩尔比为1:1.0～1:1.8。

进一步的，所述催化剂为钛酸脂类。

优选的，所述催化剂为钛酸四丁酯。

进一步的，所述催化剂的用量为所述二元酸和所述二元醇总重量的50～500ppm。