[发明专利]一种环氧烷烃-四氢呋喃共聚物及制备方法

权利要求书

1.一种环氧烷烃-四氢呋喃共聚物的制备方法，其特征在于，该环氧烷烃-四氢呋喃共聚物由四氢呋喃、负载型固体酸催化剂和起始剂，以及环氧乙烷和/或环氧丙烷制备而成，其中所述负载型固体酸催化剂是以十二磷钨杂多酸为基体，并采用溶胶凝胶法进行了Zn²⁺改性、合成，具体采用以下步骤制备所述负载型固体酸催化剂：

（1）将硅酸四乙酯、无水乙醇、硝酸和Triton X-100混合搅拌均匀，得到混合溶液；

（2）将混合溶液进行振荡处理后，加入磷钨酸和六水合硝酸锌，静置得到凝胶；

（3）将凝胶进行煅烧、升温干燥，得到干凝胶；

（4）将干凝胶研碎，得到负载型固体酸催化剂；

所述环氧烷烃-四氢呋喃共聚物的制备方法包括以下步骤：

S100.投料、置换氮气：将起始剂、四氢呋喃和负载型固体酸催化剂依次加入反应釜中，开启搅拌，在氮气保护下抽真空，反复置换后，关闭真空开始升温；

S200.反应：将反应釜内升到指定温度，开始慢慢将环氧乙烷和/或环氧丙烷通入反应釜中，同时控制反应釜压力，并加完环氧乙烷和/或环氧丙烷后保温继续反应、熟化，直到压力不再下降为止后再保持至反应彻底；

S300.脱除未反应物：熟化结束后，进行负压脱除未反应的四氢呋喃和环氧乙烷和/或环氧丙烷；

S400.放料：将步骤S300的产品进行脱气、过滤，得到环氧烷烃-四氢呋喃共聚物成品；

S500.催化剂去除：对环氧烷烃-四氢呋喃共聚物成品中的催化剂进行过滤分离。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，反应方程式为：

，

其中，a≥0,b≥0,c≥1,a+b≥1，且a和b不能同时为0。

3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述负载型固体酸催化剂由磷钨酸、六水合硝酸锌、硅酸四乙酯、无水乙醇、硝酸、Triton X-100制备合成；其中，所述硅酸四乙酯的质量为硅酸四乙酯、磷钨酸和六水合硝酸锌的质量总和的20～50%，所述磷钨酸和六水合硝酸锌的摩尔比为1:3，所述无水乙醇、硝酸、Triton X-100的体积分别为硅酸四乙酯、磷钨酸和六水合硝酸锌的体积总和的20～30%、200～500%、100～300%。

4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述负载型固体酸催化剂由40.0g的磷钨酸、6.2g的六水合硝酸锌、25g的硅酸四乙酯、15mL的无水乙醇、200mL的浓度为0.1mol/L的硝酸、150ml的TritonX-100制备合成。

5.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述负载型固体酸催化剂为粉末颗粒状固体，颗粒为10～200目。

6.根据权利要求1或2或4或5所述的制备方法，其特征在于，所述起始剂是乙二醇、1,4-丁二醇、二乙二醇、三乙二醇、三羟甲基丙烷、甘油、季戊四醇的一种或多种。

7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述的负载型固体酸催化剂的用量为四氢呋喃、负载型固体酸催化剂、起始剂以及环氧乙烷和/或环氧丙烷总质量的0.1～100‰；当环氧烷烃-四氢呋喃共聚物由四氢呋喃、负载型固体酸催化剂、起始剂和环氧乙烷制备时，四氢呋喃、环氧乙烷、负载型固体酸催化剂的摩尔比为0～10000：0～10000：0.1～1000，且四氢呋喃和环氧乙烷不能为0；当环氧烷烃-四氢呋喃共聚物由四氢呋喃、负载型固体酸催化剂、起始剂和环氧丙烷制备时，四氢呋喃、环氧丙烷、负载型固体酸催化剂的摩尔比为0～10000：0～10000：0.1～1000，且四氢呋喃和环氧丙烷不能为0；当环氧烷烃-四氢呋喃共聚物由四氢呋喃、负载型固体酸催化剂、起始剂、环氧乙烷和环氧丙烷制备时，四氢呋喃、环氧乙烷和环氧丙烷、负载型固体酸催化剂的摩尔比为0～10000：0～10000：0～10000：0.1～1000，且四氢呋喃、环氧乙烷和环氧丙烷不能为0。

8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤S200中的反应温度为-20～80℃，所述步骤S300中脱除未反应物的温度为30～120℃，对于在室温25℃下动力粘度＞2000cps的产品中脱除未反应物温度为≥50℃。