[发明专利]一种单元醇聚醚的制备方法及应用

说明书

本发明提供一种单元醇聚醚的制备方法及应用，其中制备方法以两步法合成：第一步以单元醇为起始剂，将单元醇进行除水至水分＜50ppm；将除水后的单元醇在金属钠或氢化钠催化下与环氧化物进行控温聚合反应；将获得的低分子量单元醇聚醚粗品进行初步纯化至K、Na总量＜1ppm；第二步，再将初步纯化的低分子量单元醇聚醚脱除水分后，加入金属络合催化剂和惰性溶剂，在一定温度和压力下加入环氧化物继续进行聚合反应，反应完毕脱除溶剂。该单元醇聚醚分子式为：H₃C(CH₂)_aO(C₃H₆O)_n+mH，n＝2～16，m＝28～500，分子量为3000‑30000，具有分子量分布窄，分子量分布均匀，粘度低的优点。用其制备低模量密封胶，能够大大降低密封胶的模量，提高拉升率和弹性回复率，提升胶的应用性能。

技术领域

本发明属于精细化工产品合成技术领域，具体涉及一种单元醇聚醚的制备方法及应用。

背景技术

随着国家倡导节能环保，绿色建筑的发展，装配式建筑的发展趋势势不可挡，装配式建筑是未来建筑发展的主要方向之一，具体来说，装配式建筑比传统混凝土建筑的现场垃圾量可以减少80％左右，材料耗损可以减少近60％，建造人员可减少约90％，建筑周期可缩短大概70％。而装配式建筑横纵接缝需要密封胶来进行粘接及密封，所以与之配套的装配式外墙接缝板缝用密封胶需求量也将呈上升趋势。

其中材料防水主要是用高分子材料的密封胶，装配式建筑对密封胶耐位移、弹性回复率及耐候性要求较高，急需低模量密封胶来满足市场需要。目前，建材市场上用的低模量密封胶主要有聚氨酯(PU)建筑密封胶、硅烷改性聚醚(MS)建筑密封胶以及硅酮(SR)建筑密封胶。聚氨酯建筑密封胶价格低廉，粘接性优良，具有优良的变形适应能力，但其结构中含有大量的氨基甲酸酯键，在耐紫外等方面严重不足。硅酮密封胶虽然在耐酸碱、耐候性方面表现优异，但其不可涂饰性限制其应用范围。硅烷改性聚醚密封胶是近三十年来发展最快的建筑密封材料，兼具聚氨酯良好的粘接性能和硅酮密封胶优异的耐酸碱耐候性能，而且环保无气味不污染基材，表面可涂饰，是工业化建筑最为合适的建筑密封材料，但目前完全采用多元醇聚醚硅烷改性(如甘油聚醚硅油改性、丙二醇聚醚改性密封胶)的硅烷改性聚醚密封胶其模量高，导致其弹性不足，影响其使用效果。因此，本领域迫切需要开发出新的有机硅改性硅烷改性聚醚低模量建筑密封胶。

为了能制备出有机硅硅烷改性聚醚低模量建筑密封胶，首先需制备出适合的聚醚，然后通过硅烷改性后，才能制备出低模量密封胶。现有技术中，专利CN201911243263.4发明了一种低模量密封胶用聚醚的合成方法，在常规低分子量聚醚多元醇起始剂中加入一定比例的低分子量聚醚单元醇，然后在催化剂作用下加入环氧丙烷反应制备高分子量聚醚，此方法合成的聚醚能够制备低模量的密封胶，提升密封胶应用性能。但是该专利的方法是低分子量聚醚单元醇与多元醇先混合好，再加入扩链剂环氧丙烷反应成高分子量聚醚，其单元醇聚醚和多元醇聚醚的各自链增长数以及比例不好精准把握，也就是各自聚醚的分子量及分子量分布系数不能精确控制，最终采用聚醚制备的密封胶性能也不能精准控制。其次现有常规单元醇聚醚的合成方法一般直接采用单元醇加入催化剂后加环氧化物反应制得单元醇聚醚，如专利CN112409588A、CN109593190B都涉及丁醇聚醚的合成，采用市场购买的丁醇(含水量≥200ppm)，与催化剂一同加入反应釜，直接升温至反应温度加入环氧化物反应得到丁醇聚醚，此类方法合成的丁醇聚醚中双羟基高分子量聚醚杂质的含量较高，推测是由于体系中含水量较高，水与环氧化物形成双羟基高分子量聚醚，其分子量约为丁醇聚醚的2倍左右，使得分子量分布宽，粘度高，用于低模量聚醚硅烷改性密封胶，性能受到很大影响，模量降低小。因此，市场急需开发一种能精准控制各聚醚分子量且分子量分布系数小，分子量分布窄粘度低的高分子量单元醇聚醚的合成方法。

发明内容

针对现有聚醚硅烷改性密封胶模量高、性能不稳定的问题，本发明提供一种单元醇聚醚的制备方法及应用，该制备方法工艺简单，易于生产控制。本发明的技术方案为：