CN103642010B - 一种利用回收醇制备己二酸类聚酯多元醇的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种利用回收醇制备己二酸类聚酯多元醇的方法,包括以下步骤:1)将回收醇、己二酸、催化剂等一次性投入聚酯反应釜中;2)待温度升至130℃后通入N2,继续升温至142~145℃,反应1~2h;3),继续升温至180~185℃,反应1~2h;4)升温至225~230℃,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80℃以下压滤出料,即得己二酸类聚酯多元醇。采用了上述方案,得到一种己二酸类聚酯多元醇,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。
Description
技术领域
本发明涉及己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己二酸类聚酯多元醇的方法。
背景技术
己二酸类聚酯多元醇是合成聚氨酯制品的重要原料之一,其是用多元酸与多元醇反应,最终以羟基封端的链状结构的化合物,广泛应用于粘合剂、涂料、鞋材、水性聚氨酯及合成革等领域。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。
中国专利CN201110301037.4公开了一种耐水耐寒的聚酯多元醇的制备方法,具体涉及一种以二缩三乙二醇、新戊二醇和己二酸为原料,在高温下反应制备聚酯多元醇的方法。其步骤为取二缩三乙二醇、新戊二醇、己二酸以及催化剂投入缩聚釜内,从反应釜上部通入氮气,逐步升温,恒温,随后再升温,脱水,真空减压,高温负压蒸馏脱水脱醇,常温冷却出料,即得产品耐水耐寒的聚酯多元醇。
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。
1,2-丙二醇作为清洗剂,用量也很大,而清洗之后带入的水很难脱除,对其的精制提纯成本及能耗较高。大多数太阳能硅片切割液主要的液体成份为二元醇,随着太阳能光伏产业的不断发展,会不断地产生这种多元醇废液。
发明内容
本发明为了降低能耗,充分展现回收醇的附加值,利用其与己二酸为原料,制备了一种能满足客户需求的己二酸类聚酯多元醇,具体步骤如下:
1)将回收醇、己二酸、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,待温度升至130℃后通入N2,继续升温至142~145℃,反应1~2h;
3)通入N2作保护气并保持不中断,继续升温至180~185℃,反应1~2h;
4)升温至225~230℃,保温,1~2h;
5)开始抽真空,压力与温度各自最终稳定在-0.095~-0.09MPa、225~228℃,待产物酸值≤0.9mg KOH/g时停止反应;
6)冷却至80℃以下压滤出料,即得己二酸类聚酯多元醇。
进一步地,所述的回收醇为回收太阳能硅片切割液与回收1,2-丙二醇的混合醇。
进一步地,所述的回收太阳能硅片切割液和回收1,2-丙二醇均为色度不高于50Hazen(铂-钴色号)的透明液体。
进一步地,所述的回收太阳能硅片切割液的羟值范围为500~750mg KOH/g,且水分≤1%。
进一步地,所述的回收1,2-丙二醇的含量≥90%,其他杂志为水或者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的混合物,且二元醇的分子量在200g/mol以内,沸点小于300℃。
进一步地,所述的回收太阳能硅片切割液、回收1,2-丙二醇及己二酸的质量比为(1~12):(1~8):20,且回收醇的总羟值与己二酸的总酸值之比为1.2~2.2。
进一步地,所述的高温高压蒸汽为水蒸气,且蒸汽温度为180~255℃。
进一步地,所述的催化剂为单丁基氧化锡,且占所有原料总质量的0.01~0.03%。
采用了上述方案,得到一种己二酸类聚酯多元醇。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,同时以回收太阳能硅片切割液与回收1,2-丙二醇为原料,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回收太阳能硅片切割液(羟值500mg KOH/g)、50Kg回收1,2-丙二醇(含量95%)、100Kg己二酸及25g单丁基氧化锡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,待温度升至130℃后通入N2,继续升温至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,压力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80℃以下压滤出料,即得粘稠状透明的己二酸类聚酯多元醇(羟值75mg KOH/g、酸值0.8mg KOH/g、水分0.03%、色度230Hazen)。
实施例2:
1):将68Kg回收太阳能硅片切割液(羟值598mg KOH/g)、35Kg回收1,2-丙二醇(含量90%)、100Kg己二酸及61g单丁基氧化锡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,待温度升至130℃后通入N2,继续升温至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230℃,保温1h;
5):开始抽真空,压力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80℃以下压滤出料,即得粘稠状透明的己二酸类聚酯多元醇(羟值40mg KOH/g、酸值0.7mg KOH/g、水分0.02%、色度270Hazen)。
实施例3:
1):将80Kg回收太阳能硅片切割液(羟值750mg KOH/g)、30Kg回收1,2-丙二醇(含量90%)、100Kg己二酸及32g单丁基氧化锡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,待温度升至130℃后通入N2,继续升温至144℃,反应1.5h;
3):通入N2作保护气并保持不中断,继续升温至182℃,反应1.5h;
4):升温至228℃,保温1.5h;
5):开始抽真空,压力与温度各自最终稳定在-0.095MPa、226℃,待产物酸值≤0.9mg KOH/g时停止反应。
6):冷却至80℃以下压滤出料,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、水分0.03%、色度300Hazen)。
实施例4:
1):将20Kg回收太阳能硅片切割液(羟值500mg KOH/g)、60Kg回收1,2-丙二醇(含量95%)、100Kg己二酸及20g单丁基氧化锡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,待温度升至130℃后通入N2,继续升温至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1h;
5):开始抽真空,压力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80℃以下压滤出料,即得粘稠状透明的己二酸类聚酯多元醇(羟值59mg KOH/g、酸值0.6mg KOH/g、水分0.02%、色度200Hazen)。
Claims (8)
1.一种利用回收醇制备己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、己二酸、催化剂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,待温度升至130℃后通入N2,继续升温至142~145℃,反应1~2h;
3)通入N2作保护气并保持不中断,继续升温至180~185℃,反应1~2h;
4)升温至225~230℃,保温1~2h;
5)开始抽真空,压力与温度各自最终稳定在-0.095~-0.09MPa、225~228℃,待产物酸值≤0.9mg KOH/g时停止反应;
6)冷却至80℃以下压滤出料,即得己二酸类聚酯多元醇;
所述的回收醇为回收太阳能硅片切割液与回收1,2-丙二醇的混合醇。
2.根据权利要求1所述的一种利用回收醇制备己二酸类聚酯多元醇的方法,其特征在于,所述的回收太阳能硅片切割液和回收1,2-丙二醇均为色度不高于50Hazen铂-钴色号的透明液体。
3.根据权利要求1所述的一种利用回收醇制备己二酸类聚酯多元醇的方法,其特征在于,所述的回收太阳能硅片切割液的羟值范围为500~750mg KOH/g,且水分≤1%。
4.根据权利要求1所述的一种利用回收醇制备己二酸类聚酯多元醇的方法,其特征在于,所述的回收1,2-丙二醇的含量≥90%,其他杂质为水或者水与小分子多元醇的混合物。
5.根据权利要求4所述的一种利用回收醇制备己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的混合物,且二元醇的分子量在200g/mol以内,沸点小于300℃。
6.根据权利要求1所述的一种利用回收醇制备己二酸类聚酯多元醇的方法,其特征在于,所述的回收太阳能硅片切割液、回收1,2-丙二醇及己二酸的质量比为1~12:1~8:20,且回收醇的总羟值与己二酸的总酸值之比为1.2~2.2。
7.根据权利要求1所述的一种利用回收醇制备己二酸类聚酯多元醇的方法,其特征在于,所述的高温高压蒸汽为水蒸气,且蒸汽温度为180~255℃。
8.根据权利要求1所述的一种利用回收醇制备己二酸类聚酯多元醇的方法,其特征在于,所述的催化剂为单丁基氧化锡,且占所有原料总质量的0.01~0.03%。
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