專利名稱：低壓快速合成聚酯多元醇的方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種采用壓力容器合成聚酯多元醇的方法，屬于聚酯多元醇合成技術領域。
背景技術：
眾所周知，聚氨酯泡沫材料是塑料工業(yè)中發(fā)展最迅速的一種產品之一，因其熱絕緣性好，且電絕緣、聲學絕緣、耐化學腐蝕等性能也很優(yōu)越，且施工方便，所以被廣泛應用于石化、建筑、家電、車輛、機械儀表、航空等領域作為絕熱材料或結構材料使用。而聚氨酯材料中最主要的原料就是聚酯多元醇，這其中的含苯環(huán) 的聚酯多元醇因引入了苯環(huán)而相比與聚醚，大大提高了聚氨酯樹脂的硬度，使泡沫結構膠粘劑具有剛硬性、阻燃性和耐化學品等綜合性能，所形成的泡沫結構膠粘劑能耐極限環(huán)境溫度變化、不易老化，且收縮率低、結構體穩(wěn)定，泡沫細膩均勻。但目前所采用的方法，反應時間過長，能耗高，消耗了大量的人力和物力資源。

發(fā)明內容
為了解決現(xiàn)有技術存在的合成工藝耗時長、能耗高的缺點，本發(fā)明提供一種低壓快速合成聚酯多元醇的方法，采用壓力容器低壓下合成聚酯多元醇，反應時間短，步驟簡單，不用改變現(xiàn)有的反應比例等其他條件。本發(fā)明的技術方案為一種低壓快速合成聚酯多元醇的方法，以苯酸或苯酸酐和多元醇為原料催化劑存在下酯化反應得到聚酯多元醇，減壓脫水至酸價< lmgKOH/g得成品，反應在高壓釜內進行，反應中壓力保持在〈O. 5MPa，壓力增高超過O. 5MPa時，則通過泄壓閥泄壓排出反應中產生的水分和氣體，氣體回收冷凝，反應溫度為190°C 250°C，至產物酸價降至<7mgK0H/g反應結束。反應時間〈4小時。苯酸或苯酸酐為對苯二甲酸、鄰苯二甲酸、鄰苯二甲酸酐及其落地料、水池料、管道料中的任意一種。所述的多元醇為二甘醇、乙二醇、丙三醇、季戊四醇中的任一種或任意幾種。有益效果
本發(fā)明通過加壓大大提高酯化的反應速率，通過泄壓排除體系水分等氣相組分。當壓力過高時就自動泄壓，一來保持體系壓力，促進反應進行；二來通過釜內壓力和溫度排除反應生成的水汽等，促使反應向正方向進行。如此只需〈4小時產物酸價即可降至<7mgK0H/g，最后只需進一步精制處理即可得到合格的聚酯多元醇。本方法不僅可有效提高反應速率，大大縮短反應時間，常壓需5 6小時，本發(fā)明只要小于4小時即可；節(jié)約能源消耗；除此之外由于加壓反應和短時反應使得副產物水中的有害物質含量明顯降低。


圖I工藝簡圖；其中I為反應釜，2為泄壓閥，3為冷凝管，4為冷凝液受器。具體實施方法 結合附圖具體說明如下。如圖I所示，一種采用壓力容器合成聚酯多元醇的方法。本發(fā)明無需改變原先投料的配比和使用的催化劑，按比例將醇酸原料及催化劑等投入反應釜I中，并攪拌升溫至190°C 250°C。因為反應中壓力會不斷升高，此時通過泄壓閥使壓力保持在〈O. 5MPa，當壓力過高時就通過泄壓閥2自動泄壓，一來保持體系壓力，促進反應進行；二來通過釜內壓力和溫度排除反應生成的水汽等，促使反應向正方向進行。水汽等由冷凝管3冷卻并儲存于冷凝液受器4中。反應〈4小時產物酸價即可降至<7mgK0H/g，將反應釜I中產物進行進一步精制處理即可得到合格的聚酯多元醇。 所述的原料苯酸為對苯二甲酸、鄰苯二甲酸、鄰苯二甲酸酐及其落地料、水池料、
管道料等。所述的醇為二甘醇、乙二醇、丙三醇、季戊四醇等中的任一種或多種制備聚酯多元醇時常規(guī)使用的醇。所述的催化劑為常規(guī)使用的聚酯多元醇催化劑。
實施例I:
原料對苯二甲酸，二甘醇，甘油，催化劑；
將摩爾比為I : O. 2 : I的二甘醇、甘油和對苯二甲酸投入反應釜，并加入O. 2%wt的催化劑氧化鋅，加熱攪拌，保壓反應。當溫度達到250°C時，通過壓力控制裝置自動排氣泄壓，維持壓力在O. 3MPa。當反應至酸價<7mgK0H/g時降溫至180°C,并升溫減壓脫水至酸價<lmgKOH/g 即可。實施例2:
原料對苯二甲酸，二甘醇，甘油，催化劑；
將摩爾比為25 9 I的二甘醇、甘油和對苯二甲酸投入反應釜，并加入O. 15%wt的催化劑氯化鋁，加熱攪拌，保壓反應。當溫度達到230°C時，通過壓力控制裝置自動排氣泄壓，維持壓力在O. 25MPa。當反應至酸價<7mgK0H/g時降溫至180°C,并通過進一步精制處
理即可。實施例3:
原料對苯二甲酸，二甘醇，新戊二醇，催化劑；
將摩爾比為I : O. 3 : I的二甘醇、新戊二醇和對苯二甲酸投入反應釜，并加入O. 3%的催化劑氧化鋅，加熱攪拌，保壓反應。當溫度達到240°C時，通過壓力控制裝置自動排氣泄壓，維持壓力在O. 25MPa。當反應至酸價<7mgK0H/g時降溫至180°C，并升溫減壓脫水至酸價〈lmgKOH/g 即可。實施例3中冷凝液成分對比
權利要求
1.一種低壓快速合成聚酯多元醇的方法，以苯酸或苯酸酐和多元醇為原料催化劑存在下酯化反應得到聚酯多元醇，減壓脫水至酸價< lmgKOH/g得成品，其特征在于，反應在高壓釜內進行，反應中壓力保持在〈O. 5MPa，壓力增高超過O. 5MPa時，則通過泄壓閥泄壓排出反應中產生的水分和氣體，氣體回收冷凝，反應溫度為190°C 250°C，至產物酸價降至<7mgK0H/g反應結束。
2.根據(jù)權利要求I所述的低壓快速合成聚酯多元醇的方法，其特征在于，反應時間〈4小時。
3.根據(jù)權利要求I所述的低壓快速合成聚酯多元醇的方法，其特征在于，苯酸或苯酸酐為對苯二甲酸、鄰苯二甲酸、鄰苯二甲酸酐及其落地料、水池料、管道料中的任意一種。
4.根據(jù)權利要求I所述的低壓快速合成聚酯多元醇的方法，其特征在于，所述的多元醇為二甘醇、乙二醇、丙三醇、季戊四醇中的任一種或任意幾種。
全文摘要
本發(fā)明涉及本發(fā)明涉及一種低壓快速合成聚酯多元醇的方法，以苯酸或苯酸酐和多元醇為原料催化劑存在下酯化反應得到聚酯多元醇，減壓脫水至酸價＜1mgKOH/g得成品，反應在高壓釜內進行，反應中壓力保持在<0.5MPa，壓力增高超過0.5MPa時，則通過泄壓閥泄壓排出反應中產生的水分和氣體，氣體回收冷凝，反應溫度為190℃～250℃，至產物酸價降至<7mgKOH/g反應結束。本發(fā)明通過加壓大大提高酯化的反應速率，通過泄壓排除體系水分等氣相組分。只需<4小時產物酸價即可降至<7mgKOH/g，最后只需進一步精制處理即可得到合格的聚酯多元醇。本方法不僅可有效提高反應速率，大大縮短反應時間；節(jié)約能源消耗；除此之外由于加壓反應和短時反應使得副產物水中的有害物質含量明顯降低。
文檔編號C08G63/78GK102850535SQ20121039071
公開日2013年1月2日 申請日期2012年10月16日 優(yōu)先權日2012年10月16日
發(fā)明者蔣劍春, 李科, 王奎, 司展 申請人:中國林業(yè)科學研究院林產化學工業(yè)研究所