CN103724602A - 一种利用回收醇制备癸二酸类聚酯多元醇的方法 - Google Patents

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杨水清
罗伟
蒋文俊
陈玉龙
王荣华
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Abstract

本发明公开了一种利用回收醇制备癸二酸类聚酯多元醇的方法，包括以下步骤：1）将回收醇、癸二酸、催化剂等一次性投入聚酯反应釜中；2）升温至142～145℃，反应1～2h；3）继续升温至180～185℃，反应1～2h；4）升温至225～228℃，保温1～2h；5）抽真空，待产物酸值≤0.9mg KOH/g时停止反应；6）冷却至75℃以下出料，即得癸二酸类聚酯多元醇。采用了上述方案，加热效率更高，更加简便且环保节能，同时以回收醇（主要成分为乙二醇和二乙二醇）为原料，生产成本低，可实现废醇的环保低能耗再利用。

Description

一种利用回收醇制备癸二酸类聚酯多元醇的方法
技术领域
本发明涉及癸二醇类聚酯多元醇合成领域，具体涉及一种利用回收醇制备癸二酸类聚酯多元醇的方法。
背景技术
聚酯多元醇是合成聚氨酯(PU)树脂的主要原料,其相对分子质量为1000～3000,广泛应用于粘合剂、涂料、鞋材及合成革等领域。目前制备聚氨酯所用原料多为己二酸系聚酯多元醇,其是用多元酸与多元醇反应，最终以-OH封端的链状结构的化合物，聚酯多元醇具有完全可生物降解能力，不会对环境造成污染，是研究比较深入也是最有工业化前景的环保材料之一。但该原料无法用于制备有特殊要求的PU弹性体,如耐水解性。
中国专利CN201110400183.2公开了一种生产聚酯多元醇的方法及装置，属于多元醇生产技术领域，按照摩尔比(1.1～2.0)∶1.0∶(0.0001～0.0005)配置多元醇类、多元酸(酯)类和醋酸锌、乙二醇锑或钛酸酯类中一种或几种的混合物，采用三级微波或电磁加热，一级将物料由室温逐步升温至110～150℃，二级将物料继续升温至180～200℃，三级将物料再次升温至200～250℃，真空脱水反应物至其酸值小于等于1mg KOH/g获取聚酯多元醇。
现有的加热方式的能耗高，不节能，低分子多元醇成品原料成本高。
发明内容
为了降低成本，充分展现回收醇的附加值，本发明利用其与癸二酸为原料，采用高温高压蒸汽加热及一次性投料的方法，制备出不同羟值的能满足客户需求的癸二酸类聚酯多元醇，具体步骤如下：
1）将回收醇、癸二酸、催化剂等一次性投入聚酯反应釜中；
2）采用高温高压蒸汽加热的方法，升温至142～145℃，反应1～2h；
3）通入N2作保护气并保持不中断，升温至180～185℃，反应1～2h；
4）升温至225～228℃，保温1～2h；
5）抽真空，真空度与温度各自最终稳定在0.09～0.095MPa、225～228℃，待产物酸值≤0.9mg KOH/g时停止反应；
6）冷却至75℃以下出料，即得癸二酸类聚酯多元醇。
进一步地，所述的回收醇是指含乙二醇和二乙二醇的混合醇。
进一步地，所述的回收醇色度不高于50Hazen的透明液体。
进一步地，其特征在于，所述的回收醇中乙二醇与二乙二醇及癸二酸的质量比为（5～60）:（5～40）:100，且醇酸摩尔比为1.2～2.2。
进一步地，所述的回收醇的羟值范围为500～750mg KOH/g。
进一步地，所述的回收醇中乙二醇和二乙二醇的含量≥90%，且其他杂质可以是水，或水与小分子多元醇的混合物。
进一步地，所述的小分子多元醇为一种二元醇或多种二元醇，且分子量在200g/mol以内，沸点小于300℃。
进一步地，所述的小分子多元醇的含量不超过5%。
进一步地，高温高压蒸汽指的是水蒸汽，且蒸汽压力为1.0～5.5MPa。
更进一步地，催化剂为辛酸亚锡，且占所有原料总质量的0.01～0.03%。
采用了上述方案，得到一种癸二酸类聚酯多元醇。克服了现有技术中加热方式的能耗高，不节能，低分子多元醇成品原料成本高等缺点；利用回收的低分子多元醇，可做到物尽其用，同时采用高温高压蒸汽加热的方法，更加环保节能，生产成本相对较低，产品更具有市场竞争优势。
本发明采用高温高压蒸汽加热法，相比传统加热方法，加热效率更高，更加简便且环保节能，同时以回收醇（主要成分为乙二醇和二乙二醇）为原料，生产成本低，可实现废醇的环保低能耗再利用。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
图1为本发明的操作步骤图。
具体实施方式
实施例1：
1）：将50Kg回收醇（羟值600mg KOH/g）、60Kg癸二酸及10g催化剂等一次性投入聚酯反应釜中；
2）：采用高温高压蒸汽加热的方法，升温至142℃，反应2h；
3）：通入N2作保护气并保持不中断，继续升温至180℃，反应2h；
4）：升温至225℃，保温2h；
5）：开始抽真空，真空度与温度各自最终稳定在0.09MPa、225℃，待产物酸值≤0.9mg KOH/g时停止反应。
6）：冷却至75℃以下出料，即得固态癸二酸类聚酯多元醇（羟值75mg KOH/g、酸值0.4mg KOH/g）。
实施例2：
1）：将50Kg回收太阳能光伏切削液（羟值598mg KOH/g）、50Kg癸二酸及10g催化剂等一次性投入聚酯反应釜中；
2）：采用高温高压蒸汽加热的方法，升温至145℃，反应1h；
3）：通入N2作保护气并保持不中断，继续升温至185℃，反应1h；
4）：升温至228℃，保温2h；
5）：开始抽真空，真空度与温度各自最终稳定在0.095MPa、225℃，待产物酸值≤0.9mg KOH/g时停止反应。
6）：冷却至75℃以下出料，即得固态癸二酸类聚酯多元醇（羟值80mg KOH/g、酸值0.7mg KOH/g）。
实施例3：
1）：将80Kg回收醇（羟值750mg KOH/g）、50Kg癸二酸及15g催化剂等一次性投入聚酯反应釜中；
2）：采用高温高压蒸汽加热的方法，升温至142℃，反应1h；
3）：通入N2作保护气并保持不中断，继续升温至180℃，反应1h；
4）：升温至225℃，保温2h；
5）：开始抽真空，真空度与温度各自最终稳定在0.095MPa、225℃，待产物酸值≤0.9mg KOH/g时停止反应。
6）：冷却至75℃以下出料，即得粘稠状透明的己二酸类聚酯多元醇（羟值126mg KOH/g、酸值0.8mg KOH/g）。
实施例4：
1）：将20Kg回收醇（羟值500mg KOH/g）、60Kg癸二酸及10g催化剂等一次性投入聚酯反应釜中；
2）：采用高温高压蒸汽加热的方法，升温至145℃，反应1h；
3）：通入N2作保护气并保持不中断，继续升温至180℃，反应2h；
4）：升温至228℃，保温2h；
5）：开始抽真空，真空度与温度各自最终稳定在0.09MPa、228℃，待产物酸值≤0.9mg KOH/g时停止反应。
6）：冷却至75℃以下出料，即得固态癸二酸类聚酯多元醇（羟值59mg KOH/g、酸值0.6mg OH/g）。

Claims (10)

1.一种利用回收醇制备癸二酸类聚酯多元醇的方法，其特征在于，包括以下步骤：
1）将回收醇、癸二酸、催化剂等一次性投入聚酯反应釜中；
2）采用高温高压蒸汽加热的方法，升温至142～145℃，反应1～2h；
3）通入N2作保护气并保持不中断，升温至180～185℃，反应1～2h；
4）升温至225～228℃，保温1～2h；
5）抽真空，真空度与温度各自最终稳定在0.09～0.095MPa、225～228℃，待产物酸值≤0.9mg KOH/g时停止反应；
6）冷却至75℃以下出料，即得癸二酸类聚酯多元醇。
2.根据权利要求1所述的一种利用回收醇制备癸二酸类聚酯多元醇的方法，其特征在于，所述的回收醇是指含乙二醇和二乙二醇的混合醇。
3.根据权利要求1或2所述的一种利用回收醇制备癸二酸类聚酯多元醇的方法，其特征在于，所述的回收醇色度不高于50Hazen的透明液体。
4.根据权利要求1或2任一项所述的一种利用回收醇制备癸二酸类聚酯多元醇的方法，其特征在于，所述的回收醇中乙二醇与二乙二醇及癸二酸的质量比为（5～60）:（5～40）:100，且醇酸摩尔比为1.2～2.2。
5.根据权利要求2所述的一种利用回收醇制备癸二酸类聚酯多元醇的方法，其特征在于，所述的回收醇的羟值范围为500～750mg KOH/g。
6.根据权利要求2所述的一种利用回收醇制备癸二酸类聚酯多元醇的方法，其特征在于，所述的回收醇中乙二醇和二乙二醇的含量≥90%，且其他杂质可以是水，或水与小分子多元醇的混合物。
7.根据权利要求6所述的一种利用回收醇制备癸二酸类聚酯多元醇的方法，其特征在于，所述的小分子多元醇为一种二元醇或多种二元醇，且分子量在200g/mol以内，沸点小于300℃。
8.根据权利要求6所述的一种利用回收醇制备癸二酸类聚酯多元醇的方法，其特征在于，所述的小分子多元醇的含量不超过5%。
9.根据权利要求1所述的一种利用回收醇制备癸二酸类聚酯多元醇的方法，其特征在于，高温高压蒸汽指的是水蒸汽，且蒸汽压力为1.0～5.5MPa。
10.根据权利要求1所述的一种利用回收醇制备癸二酸类聚酯多元醇的方法，其特征在于，催化剂为辛酸亚锡，且占所有原料总质量的0.01～0.03%。
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