[发明专利]一种窄分布三乙醇胺嵌段聚醚的制备方法、嵌段聚醚及其应用

说明书

本发明公开了一种窄分布三乙醇胺嵌段聚醚的制备方法，在一定量磷腈复合催化剂的存在下，以三乙醇胺为起始剂，与环氧乙烷、环氧丙烷进行聚合反应，制得三乙醇胺嵌段聚醚。本发明通过加入一定量磷腈复合催化剂，使得制得的三乙醇胺嵌段聚醚具有制备周期短、窄分布、倾点低、泡沫低、乳化效果好的性能特点，而且相对于传统的胺醚，本方法制备的胺醚催化剂用量低，无需后处理的精制过程，大大降低了原料成本和生产成本，取得了较好的技术效果。

技术领域

本发明属于非离子表面活性剂领域，具体涉及一种窄分布三乙醇胺嵌段聚醚的制备方法及其应用。

背景技术

环氧乙烷(EO)和环氧丙烷(PO)嵌段共聚物是高分子聚醚型表面活性剂，通常是以含活泼氢原子化合物为起始剂，先后与环氧乙烷(EO)和环氧丙烷(PO)加成聚合生成的一类非离子表面活性剂。分子结构中聚氧乙烯基(PEO)部分是亲水基，聚氧丙烯基(PPO)部分因带有甲基而具憎水性故为疏水基，其性能随相对分子质量、起始剂、EO和PO混合比例、反应温度等的不同而不同，其结构有着丰富的可设计性。近年来，嵌段聚醚发展迅速，几乎渗透到各个领域，如金属加工、消泡、乳化、萃取、生化分离、组织工程以及医药和化妆品等方面。

目前的三乙醇胺聚醚大多被单一加工成聚氧乙烯醚或聚氧丙烯醚，仅有的三乙醇胺嵌段聚醚(专利CN101240062A)也存在分子量分布宽，反应时间长，需要大量吸附剂后处理等缺点。普通嵌段聚醚常用的催化剂一般是碱性物质，例如碱金属甲醇/乙醇盐、碱(土)金属氢氧化物等，也有少部分用磷腈催化剂或者双金属DMC催化剂，磷腈较贵而DMC催化剂对底料和环境选择较为苛刻是限制他们使用的主要原因。工业上出于经济考虑最常用的催化剂是KOH、NaOH、CH₃OK、CH₃ONa等，但是传统碱性物质催化剂合成得到的嵌段聚醚分子量分布普遍较宽，对其应用影响较大。另外传统催化剂催化效率不高，催化剂用量大，后处理精制环节一般采用中和过滤或者聚结分离的工艺，而聚结分离器适用范围较窄，表面活性剂类聚醚与水相容性较好不适用，中和过滤工艺不仅需要增加成本，还有大量固废产生。

现有技术中国专利CN106084199A、CN102924707A、CN 110922580 A将聚醚催化剂进行改进，但是同样存在催化剂用量大、分子量分布宽(PDI最低分别是1.35、1.15和1.19)等问题。现有技术制备的嵌段聚醚分子量分布PDI普遍在1.1以上，这一定程度上影响了聚醚产品的性能，而且还带来一些后处理精制环节的问题。另外，基于现有技术的方法，嵌段聚醚的PDI很难做到更低。

因此，仍旧需要一种新型窄分布嵌段聚醚的制备方法，使得制备的嵌段聚醚产品的PDI做到1.05以下，最低1.023，在改善产品性能的同时，简化后处理精制环节。

发明内容

本发明的目的在于提供一种新型窄分布三乙醇胺嵌段聚醚的制备方法，使得制备的嵌段聚醚产品的PDI最低做到1.023，大大地改善了聚醚产品的性能。

本发明的另一目的在于提供这种方法制备的窄分布三乙醇胺嵌段聚醚产品。

本发明的再一目的在于提供这种窄分布三乙醇胺嵌段聚醚产品在药物、化妆品、纤维、洗化、润滑、聚氨酯领域中的应用。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种新型窄分布三乙醇胺嵌段聚醚的制备方法，其特征在于，在一定量磷腈复合催化剂的存在下，以三乙醇胺为起始剂，与环氧乙烷、环氧丙烷进行聚合反应，制得三乙醇胺嵌段聚醚。

在一个具体的实施方案中，所述新型窄分布三乙醇胺嵌段聚醚的制备方法包括以下步骤：

(1)将三乙醇胺和磷腈复合催化剂混合，用氮气吹扫置换后脱除水分和杂质单体；

(2)向含有催化剂的三乙醇胺起始剂中加入环氧乙(丙)烷，反应、老化得到中间产物；