本發(fā)明涉及一種低色值型聚醚的合成方法，屬于有機(jī)高分子化合物合成
技術(shù)領(lǐng)域：
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背景技術(shù)：
：3-二甲基丙胺聚氧乙烯丙烯醚是一種非離子表面活性劑，易溶于水、乙醇和甲苯，廣泛用作乳化劑、濕潤(rùn)劑、分散劑。紡織工業(yè)中可作為退漿劑、勻染劑；還可用作粘膠纖維變性劑和紡絲油劑組分。金屬加工業(yè)用作防腐劑和潤(rùn)混切削油組分；其弱陽離子特性使之在農(nóng)藥乳油和懸浮劑配方中用途廣泛，它能用做潤(rùn)滑劑促進(jìn)水溶組分的吸收、滲透和浮著，單獨(dú)或與其它單體復(fù)配用于農(nóng)藥乳化劑生產(chǎn)?，F(xiàn)有的3-二甲基丙胺聚氧乙烯丙烯醚制備方法，如中國(guó)專利CN1644603公開的一種制備方法類，一般是分兩步制備：首先在不加催化劑的條件下，制備3-二甲基丙胺(2)醚；第二步，再脫氣加入氫氧化鉀脫水，再加剩下的環(huán)氧乙烷或丙烷。上述制備方法具有適合大部分胺類聚醚的特點(diǎn)，但存在操作工藝繁瑣、工藝操作長(zhǎng)、產(chǎn)品色澤深等缺陷?；诖?，做出本申請(qǐng)。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：為了克服現(xiàn)有聚醚加工中所存在的上述缺陷，本申請(qǐng)?zhí)峁┮环N無需添加催化劑、反應(yīng)快捷、色值低的低色值型聚醚的合成方法。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本申請(qǐng)采取的技術(shù)方案如下：一種低色值型聚醚的合成方法，包括如下步驟：起始劑3-二甲基丙胺經(jīng)脫水預(yù)處理后，置于真空狀態(tài)，升溫至40-70℃，添加環(huán)氧乙烷或環(huán)氧丙烷，且環(huán)氧乙烷或環(huán)氧丙烷與3-二甲基丙胺的添加摩爾比不超過1:8，在無催化劑的氛圍下即可合成胺聚氧乙烯聚氧丙烯醚。進(jìn)一步的，作為優(yōu)選：所述的脫水預(yù)處理采用分子篩脫水，起始劑在分子篩中浸漬2～3小時(shí)，除掉原料3-二甲基丙胺中的殘留水分，其中分子篩的使用量為3-二甲基丙胺的5％～10％。所述3-二甲基丙胺中添加的為環(huán)氧乙烷時(shí)，反應(yīng)溫度為40-50℃。溫度過高或過低都會(huì)影響環(huán)氧乙烷的反應(yīng)活性，當(dāng)反應(yīng)溫度控制在40-50℃時(shí)，環(huán)氧乙烷與3-二甲基丙胺的反應(yīng)活性達(dá)到最優(yōu)，從而確保合成反應(yīng)高效進(jìn)行。所述3-二甲基丙胺中添加的為環(huán)氧丙烷時(shí)，反應(yīng)溫度為50-70℃。環(huán)氧丙烷較環(huán)氧乙烷的反應(yīng)活性低，因此，其合成溫度要高于環(huán)氧乙烷的反應(yīng)溫度，才能達(dá)到其活性最優(yōu)值，當(dāng)反應(yīng)溫度控制在50-70℃時(shí)，環(huán)氧丙烷與3-二甲基丙胺的反應(yīng)活性達(dá)到最優(yōu)，從而確保合成反應(yīng)高效進(jìn)行。本發(fā)明的工作原理和有益效果如下：1)常規(guī)的聚醚合成中，由于環(huán)氧乙烷、環(huán)氧丙烷的結(jié)構(gòu)較為穩(wěn)定，為提高其反應(yīng)活性，通常都會(huì)添加堿作為催化劑，而催化劑這類輔料的添加，勢(shì)必會(huì)帶入新的離子，這些新添加離子的加入，將會(huì)直接影響產(chǎn)品的色澤，本申請(qǐng)以3-二甲基丙胺作為引發(fā)劑，該引發(fā)劑經(jīng)脫水預(yù)處理后，能有效降低反應(yīng)物中的水分，從而避免副產(chǎn)物的生產(chǎn)，由于3-二甲基丙胺的結(jié)構(gòu)特殊性，其本身所具有的兩個(gè)氨基團(tuán)的堿性，賦予了其自催化的功能。2)3-二甲基丙胺中如果有水的存在，就會(huì)造成副反應(yīng)的發(fā)生，使聚氧乙烯醚或聚氧丙烯醚的含量增加，影響產(chǎn)品的色值；同時(shí)，由于3-二甲基丙胺的沸點(diǎn)與水較接近，常規(guī)的分離方法容易帶走原料造成計(jì)量不準(zhǔn)，而采用本申請(qǐng)的分子篩脫水法，可有效的解決脫水問題，經(jīng)分子篩脫水預(yù)處理后，原料3-二甲基丙胺中含水極低，在進(jìn)行聚醚合成中，可有效降低聚氧乙烯醚或聚氧丙烯醚的含量，有效降低色值。3)本申請(qǐng)中，經(jīng)脫水預(yù)處理后的3-二甲丙胺具有良好的自催化性能，從而確保了在反應(yīng)過程中無需額外添加堿性催化劑，這一方面減少了催化劑的使用，降低加工工序和生產(chǎn)成本，另一方面，原輔料較為單一，也避免了這些原輔料對(duì)成品色澤的影響，所制備的3-二甲基丙胺聚氧乙烯醚丙烯醚的色澤較淺。因此，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本申請(qǐng)對(duì)原料3-二甲基丙胺中的水分進(jìn)行吸收預(yù)處理，避免了副產(chǎn)物聚氧乙烯醚或丙烯醚的產(chǎn)生；同時(shí)，在3-二甲基丙胺的自催化作用下，反應(yīng)過程中無需任何催化劑，直接加入環(huán)氧乙烷或者環(huán)氧丙烷，就可以制備出色澤淺的3-二甲基聚氧乙烯醚丙烯醚。具體實(shí)施方式實(shí)施例1本實(shí)施例低色值型聚醚的合成方法，具體工序?yàn)椋簩⒔?jīng)過分子篩浸漬后的3-二甲基丙胺204g(2.0mol)吸入2.5L搪玻璃反應(yīng)釜中，攪拌升溫至40℃時(shí)開始緩慢通入環(huán)氧乙烷352g(8.0mol)，反應(yīng)溫度維持在40-50℃，反應(yīng)釜壓力控制在0.4MPa以下，反應(yīng)結(jié)束后熟化30min出料即可。對(duì)比例1直接將3-二甲基丙胺204g(2.0mol)吸入2.5L搪玻璃反應(yīng)釜中，攪拌升溫至40℃時(shí)開始緩慢通入環(huán)氧乙烷176g(4.0mol)，然后再向反應(yīng)中加入堿性催化劑KOH，再向反應(yīng)釜中通入環(huán)氧乙烷176g(4.0mol)。表1不同實(shí)施條件下產(chǎn)品的效果對(duì)照表實(shí)驗(yàn)組色澤(Pt-Co)PEG/PPG含量分布度實(shí)施例1≤300未檢出1.025對(duì)照例1≥50015ppm1.058實(shí)施例2將經(jīng)過分子篩浸漬后的3-二甲基丙胺204g(2.0mol)吸入2.5L搪玻璃反應(yīng)釜中，攪拌升溫至40℃時(shí)開始緩慢通入環(huán)氧乙烷704g(16.0mol)，反應(yīng)溫度維持在40-50℃，反應(yīng)釜壓力控制在0.4MPa以下，反應(yīng)結(jié)束后熟化30min出料即可。對(duì)照例2直接將3-二甲基丙胺204g(2.0mol)吸入2.5L搪玻璃反應(yīng)釜中，攪拌升溫至40℃時(shí)開始緩慢通入環(huán)氧乙烷176g(4.0mol)，然后再向反應(yīng)中加入堿性催化劑KOH，在向反應(yīng)釜中通入環(huán)氧乙烷528g(12.0mol)。表2不同實(shí)施條件下產(chǎn)品的效果對(duì)照表色澤(Pt-Co)PEG/PPG含量分布度實(shí)施例2≤300未檢出1.036對(duì)照例2≥50016ppm1.068實(shí)施例3將經(jīng)過分子篩浸漬后的3-二甲基丙胺204g(2.0mol)吸入2.5L搪玻璃反應(yīng)釜中，攪拌升溫至40℃時(shí)開始緩慢通入環(huán)氧乙烷176g(4.0mol)，反應(yīng)溫度維持在40-50℃，通完環(huán)氧乙烷后繼續(xù)向反應(yīng)釜中通入環(huán)氧丙烷232g(4.0mol),反應(yīng)溫度維持在60-70℃,反應(yīng)釜壓力控制在0.4MPa以下，反應(yīng)結(jié)束后熟化2小時(shí)出料即可。對(duì)照例3直接將3-二甲基丙胺204g(2.0mol)吸入2.5L搪玻璃反應(yīng)釜中，攪拌升溫至40℃時(shí)開始緩慢通入環(huán)氧乙烷176g(4.0mol)，然后再向反應(yīng)中加入堿性催化劑KOH，在向反應(yīng)釜中通入環(huán)氧丙烷232g(4.0mol)。表3不同實(shí)施條件下產(chǎn)品的效果對(duì)照表色澤(Pt-Co)PEG/PPG含量分布度實(shí)施例3≤300未檢出1.055對(duì)照例3≥50017ppm1.088實(shí)施例4將經(jīng)過分子篩浸漬后的3-二甲基丙胺204g(2.0mol)吸入2.5L搪玻璃反應(yīng)釜中，攪拌升溫至40℃時(shí)開始緩慢通入環(huán)氧乙烷176g(4.0mol)，反應(yīng)溫度維持在40-500℃，通完環(huán)氧乙烷后繼續(xù)向反應(yīng)釜中通入環(huán)氧丙烷696g(12.0mol),反應(yīng)溫度維持在60-70℃,反應(yīng)釜壓力控制在0.4MPa以下，反應(yīng)結(jié)束后熟化2小時(shí)出料即可。對(duì)照例4直接將3-二甲基丙胺204g(2.0mol)吸入2.5L搪玻璃反應(yīng)釜中，攪拌升溫至40℃時(shí)開始緩慢通入環(huán)氧乙烷176g(4.0mol)，然后再向反應(yīng)中加入堿性催化劑KOH，在向反應(yīng)釜中通入環(huán)氧丙烷696g(12.0mol)。表4不同實(shí)施條件下產(chǎn)品的效果對(duì)照表色澤(Pt-Co)PEG/PPG含量分布度實(shí)施例4≤300未檢出1.045對(duì)照例4≥50017ppm1.074實(shí)施例5將經(jīng)過分子篩浸漬后的3-二甲基丙胺204g(2.0mol)吸入2.5L搪玻璃反應(yīng)釜中，攪拌升溫至40℃時(shí)開始緩慢通入環(huán)氧丙烷464g(8.0mol)，反應(yīng)溫度維持在60-70℃，反應(yīng)釜壓力控制在0.4MPa以下，反應(yīng)結(jié)束后熟化2小時(shí)出料即可。對(duì)照例5直接將3-二甲基丙胺204g(2.0mol)吸入2.5L搪玻璃反應(yīng)釜中，攪拌升溫至40℃時(shí)開始緩慢通入環(huán)氧丙烷232g(4.0mol)，然后再向反應(yīng)中加入堿性催化劑KOH，在向反應(yīng)釜中通入環(huán)氧丙烷232g(4.0mol)。表5不同實(shí)施條件下產(chǎn)品的效果對(duì)照表色澤(Pt-Co)PEG/PPG含量分布度實(shí)施例5≤300未檢出1.035對(duì)照例5≥50018ppm1.078實(shí)施例6將經(jīng)過分子篩浸漬后的3-二甲基丙胺204g(2.0mol)吸入2.5L搪玻璃反應(yīng)釜中，攪拌升溫至40℃時(shí)開始緩慢通入環(huán)氧丙烷928g(16.0mol)，反應(yīng)溫度維持在60-70℃，反應(yīng)釜壓力控制在0.4MPa以下，反應(yīng)結(jié)束后熟化2小時(shí)出料即可。對(duì)照例6直接將3-二甲基丙胺204g(2.0mol)吸入2.5L搪玻璃反應(yīng)釜中，攪拌升溫至40℃時(shí)開始緩慢通入環(huán)氧丙烷232g(4.0mol)，然后再向反應(yīng)中加入堿性催化劑KOH，在向反應(yīng)釜中通入環(huán)氧丙烷696g(4.0mol)。表6不同實(shí)施條件下產(chǎn)品的效果對(duì)照表色澤(Pt-Co)PEG/PPG含量分布度實(shí)施例6≤300未檢出1.055對(duì)照例6≥50018ppm1.071對(duì)比例7將異戊丙胺202(2.0mol)吸入2.5L搪玻璃反應(yīng)釜中，攪拌升溫至90℃時(shí)開始緩慢通入環(huán)氧乙烷352g(8.0mol)，反應(yīng)溫度維持在110-115℃，反應(yīng)釜壓力控制在0.4MPa以下，反應(yīng)3小時(shí)，反應(yīng)釜壓力維持在0.2MPa左右，說明反應(yīng)不完全。對(duì)比例8將202(2.0mol)異戊丙胺按照實(shí)施例1中的脫水方式進(jìn)行分子篩脫水后，吸入2.5L搪玻璃反應(yīng)釜中，攪拌升溫至90℃時(shí)開始緩慢通入環(huán)氧乙烷352g(8.0mol)，反應(yīng)溫度維持在110-115℃，反應(yīng)釜壓力控制在0.4MPa以下，反應(yīng)3小時(shí)，反應(yīng)釜壓力維持在0.2MPa左右，說明反應(yīng)不完全。通過對(duì)比例7與實(shí)施例1的，也驗(yàn)證了只有3-二甲基丙胺尤其是脫水后的3-二甲基丙胺具有自催化作用，而異戊胺沒有自催化性能，要確保反應(yīng)完全，必須添加催化劑，而實(shí)施例8則驗(yàn)證了，不是任意的胺都具有自催化作用。通過上述實(shí)施例1-6與對(duì)比例1-6的效果對(duì)照可以看出，采用分子篩脫水預(yù)處理的3-二甲基丙胺不僅有效降低了水分的帶入，避免副反應(yīng)產(chǎn)物PEG/PPG的生產(chǎn)，同時(shí)，也有效降低了產(chǎn)物的色澤，使產(chǎn)物色澤控制在300以下，遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于常規(guī)技術(shù)的500以上，成品的分布度同樣得到了改善，并控制在1.055以下。以上內(nèi)容是結(jié)合本發(fā)明創(chuàng)造的優(yōu)選實(shí)施方式對(duì)所提供技術(shù)方案所作的進(jìn)一步詳細(xì)說明，不能認(rèn)定本發(fā)明創(chuàng)造具體實(shí)施只局限于上述這些說明，對(duì)于本發(fā)明創(chuàng)造所屬
技術(shù)領(lǐng)域：
的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明創(chuàng)造構(gòu)思的前提下，還可以做出若干簡(jiǎn)單推演或替換，都應(yīng)當(dāng)視為屬于本發(fā)明創(chuàng)造的保護(hù)范圍。當(dāng)前第1頁1 2 3