雙金屬生產(chǎn)聚醚

雙金屬生產(chǎn)聚醚催化劑DMC催化劑合成聚醚多（或單）元醇使用說(shuō)明由雙金屬氤化物絡(luò)合催化劑催化制得的高性能新型聚醚分子量分布窄，副產(chǎn)物含量少，可以具有較高分子量（每摩爾羥基分子量2000以上）。這種聚醚多元醇應(yīng)用于PU領(lǐng)域（彈性體、軟泡、高回彈泡沫、涂料、密封膠）時(shí)各方面性能大大改進(jìn)，而普通聚醚是用堿催化制得的，堿催化時(shí)會(huì)產(chǎn)生副產(chǎn)物烯丙基聚醚，并且其含量隨著分子量增大而增大，最終形成分子量分布寬，官能度低的產(chǎn)品，在當(dāng)每摩爾羥基分子量2000以上時(shí)，通常單官聚醚達(dá)50%，雙鍵含量達(dá)0.07?0.09mol/kg，這種高不飽和度多分散性聚醚多元醇應(yīng)用于PU制品時(shí)，明顯影響產(chǎn)品性能如抗拉、抗張、伸長(zhǎng)率、壓變等性能。DMC催化劑是本公司研制的新型高性能催化氧化烯烴開(kāi)環(huán)聚合催化劑，為多組份雙金屬氤化物催化劑，現(xiàn)已工業(yè)化生產(chǎn)，年產(chǎn)3噸，可滿足10-15萬(wàn)噸聚醚生產(chǎn)的需要。該產(chǎn)品為白色或淡黃色固體粉末，適用于合成起始劑含1~6官能團(tuán)的氧化烯烴聚醚。與堿催化劑相比，該催化劑具有用量極少（30ppm），反應(yīng)活性高，反應(yīng)時(shí)間短，對(duì)伯羥基無(wú)要求的情況下無(wú)須后處理等優(yōu)點(diǎn)，可在現(xiàn)行反應(yīng)裝置上催化合成氧化烯烴聚醚多元醇。采用DMC催化劑生產(chǎn)聚醚的最大優(yōu)點(diǎn)是，可在不改變現(xiàn)行反應(yīng)裝置的前提下，大大縮短反應(yīng)時(shí)間，使裝置的生產(chǎn)能力提高數(shù)倍；在對(duì)伯羥基含量無(wú)要求的情況下，無(wú)需后處理，從而簡(jiǎn)化工藝，降低成本。對(duì)用戶來(lái)說(shuō)，由于使用DMC催化劑生產(chǎn)出的聚醚水含量極少，不必在使用前脫水處理，從而帶來(lái)很大方便。一、起始劑條件1、 聚醚一、二醇、三醇或多元醇2、 分子量范圍：多元醇——350~1000；單元醇——基本要求沸點(diǎn)大于100^的脂肪醇3>EMn+（主要指K、Na離子）^5ppm4、 水含量^0.1%5、 酸值^0.15mgKOH/g二、 使用步驟1、 稱(chēng)取一定量起始劑和催化劑，控制催化劑用量以最終產(chǎn)物質(zhì)量計(jì)為30ppm（主要以二官能度的N220及三官能度的N330為參照，目標(biāo)產(chǎn)品分子量分別更大時(shí)催化劑量可相應(yīng)減少，如制N240用量可為20~25ppm）。2、 混合攪拌，在135~165°C下，抽真空40~60min（起始劑中水份含量較大時(shí)可同時(shí)鼓氮數(shù)min），最后升溫至145~165C，并保持真空狀態(tài)。3、 通入一定量環(huán)氧丙烷或混烷，使壓力為0.1~0.25MPa，待反應(yīng)開(kāi)始后，釜內(nèi)壓力降為0.0Mpa以下（溫度可能會(huì)達(dá)到180C，不會(huì)影響催化劑活性和聚醚性能），再連續(xù)進(jìn)料（保持壓力^0.1Mpa，溫度160±5C）。4、 進(jìn)料停止后，老化一段時(shí)間，待壓力降為基本為真空后，抽去小分子，降溫出料，即可得未經(jīng)封端的聚醚多元醇產(chǎn)品。5、 若要得到高伯羥基含量的產(chǎn)物需經(jīng)EO封端，具體步驟如下：（1） 稱(chēng)取一定量的以上產(chǎn)物，加入約0.3%的KOH或甲醇鈉（相對(duì)聚醚總量），在一定溫度下（如120C左右）抽真空同時(shí)反應(yīng)1~2小時(shí)；（2） 溫度100~120C，壓力^0.3Mpa下加入EO反應(yīng)；（3） 加磷酸中和，真空脫水，用吸附劑吸附過(guò)濾。得到精制的高伯羥基含量的聚醚。三、 聚醚產(chǎn)品范圍1、 制備聚醚一元醇，包括脂肪醇聚醚（可以脂肪醇直接起始，只要其沸點(diǎn)高，飽和蒸氣壓低，從而經(jīng)得起真空脫水）、烯丙基聚醚。2、 制備聚醚二元醇包括通常的異丙二醇聚醚、脂肪二元醇聚醚（其羥基相隔2個(gè)C以上時(shí)可直接從小分子起始）。3、 制備聚醚三元醇，通常指丙三醇聚醚，也可用于制三羥甲基丙烷聚醚。4、 可以在反應(yīng)起始、中間或結(jié)束時(shí)接混烷，制成嵌段聚醚，也可以全程接混烷。5、接混烷時(shí)，EO含量最高可至50%，但分子量分布隨EO含量提高而變寬。6、 所制聚醚分子量只要反應(yīng)混合裝置能運(yùn)轉(zhuǎn)，最大沒(méi)有限度，而且分子量越大相對(duì)于最終聚醚產(chǎn)品中催化劑用量越少，從而更節(jié)約成本。四、影響聚醚性能因素1、反應(yīng)時(shí)物料混合效果對(duì)反應(yīng)速度和聚醚產(chǎn)品性能有非常明顯影響，因?yàn)榇呋瘎┘恿繕O少，催化活性中心的轉(zhuǎn)移只有靠機(jī)械力來(lái)幫助完成，混合效果差時(shí)反應(yīng)速度變慢，產(chǎn)生較高分子量聚醚，分布變寬，產(chǎn)品粘度增高。攪拌效果影響聚醚性能實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)見(jiàn)下表（以實(shí)驗(yàn)室2L釜制N330為例，所用起始劑N305Mn=530，酸值0.14mgKOH/g）：表物料混合狀況與聚醚粘度關(guān)系攪拌速度/rpm150200350400450500600粘度（25°C）/mpa.s720660600580550515480分子量分布/Mw.Mn-11.601.501.361.171.111.091.06雙鍵含量/mol.Kg-10.00530.00500.00480.00400.00350.00320.00282、 起始時(shí)加入PO（或混烷）壓力不能過(guò)高，因?yàn)橐坏┱T導(dǎo)開(kāi)始，反應(yīng)迅速加快，此時(shí)過(guò)多的PO會(huì)聚合到少數(shù)分子上，引起產(chǎn)品粘度增高，同樣反應(yīng)過(guò)程中PO壓力也不能過(guò)大（這一點(diǎn)不同與KOH催化），接混烷時(shí)壓力應(yīng)更低（負(fù)壓較好）3、 反應(yīng)溫度低時(shí)速度慢，反應(yīng)溫度