CN106243344A - 一种环氧基封端聚醚连续开环生产工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种环氧基封端聚醚连续开环生产工艺,属于有机高分子化合物技术领域。以烯丙醇聚氧乙烯醚和环氧氯丙烷为原料,将烯丙醇聚氧乙烯醚和环氧氯丙烷混合并加热后一起连续通入到两段式固定床反应器中,在固体超强酸催化作用下进行开环反应,每隔2‑4 h将反应器下端收集罐收集的产物用计量泵加入到反应釜中,加碱和季铵盐催化剂,保温搅拌1‑4 h,过滤得到粗品,减压蒸馏回收环氧氯丙烷,经精制得到合格产品。将本申请应用于环氧基封端聚醚生产,具有设备利用率高、生产效率高等优点。
Description
技术领域
本发明涉及一种环氧基封端聚醚连续开环生产工艺,属于有机高分子化合物技术领域。
背景技术
端环氧基烯丙醇聚氧乙烯醚的分子中含有碳碳双键和环氧键两个活性位点,使其具有较好的反应活性,能够得到广泛应用,主要可应用于环氧树脂稀释剂、催化剂、交联剂及链转移剂、氯化物稳定剂、织物整理剂和改性硅油等方面,是合成各种表面活性剂所需的重要中间体以及重要的聚合中间体。
目前,环氧基封端聚醚的方法主要可以分为以下两种:
1、一步法:以聚醚和环氧氯丙烷为原料,在氢氧化钠或者氢氧化钾等碱的固体或者其溶液的存在下反应直接生成目标产物。该方法在合成过程中,环氧氯丙烷容易在碱性条件下发生开环聚合等副反应,导致反应效率低、产品中齐聚物多、产品颜色深等问题,其反应方程式如下:
其中,R可为饱和烷基、不饱和烷基、芳香基等。
由于一步法较难控制,产物中副产物较多,产品色泽较高,难以获得高品质产品,因此目前国内外生产端环氧基聚醚产品主要还是采用开环闭环两步法。
2、两步法:以聚醚和环氧氯丙烷为原料,在酸催化剂(如浓硫酸、三氟化硼乙醚、无水四氯化锡、二氯化亚锡和无水氯化铝等)的存在下先进行开环反应,得到氯醇醚中间产物,然后氯醇醚中间产物在碱性环境下进行闭环反应,脱除氯化氢反应,得到目标产物,其反应方程式如下:
其中,R可为饱和烷基、不饱和烷基、芳香基等。
专利CN100999507A公布了一种以烯丙醇和环氧氯丙烷为原料,采用间歇合成的方法,用三氟化硼乙醚络合物为酸催化剂,经开环反应得到中间产物,再加入液碱闭环得到环氧基封端烯丙醇产物,产品收率78%。
专利CN1927852A公布了一种以环氧氯丙烷和丁醇为原料,使用高氯酸盐为开环酸催化剂,氢氧化钠水溶液为闭环反应试剂,在间歇搅拌釜中制备得到端环氧基丁醇的方法,其产品收率最高为87%。
专利CN101704730A公布了一种两步法合成端环氧基醇醚的间歇开环醚化反应方法,以醇和环氧氯丙烷为原料,使用毒性稍小的氟硼酸为开环催化剂,将催化剂加入到醇中,在滴加环氧氯丙烷,在10-90℃下搅拌反应2-20h,可得到开环中间产物氯醇醚含量为53%-76%。
由上可以看出,在目前制备环氧基封端醇醚的方法中,主要都是采用间歇反应工艺的方法制备,分批工艺不可避免的存在生产效率非常低的问题。
在环氧基封端聚醚的反应中,由于开环反应是放热反应,采用间歇搅拌反应釜,还需要操作人员或程控系统不断地改变操作,不断调节反应体系温度,以期获得合格质量的产品,难以稳定控制反应温度和不断改变操作容易导致不同批次产品质量不稳定。
在两步反应中仅保温时间一般就需要6-8h,甚至更长时间,长时间的反应不但会存在环氧氯丙烷自聚等副反应的增多、产物水解等问题,生产设备的利用也非常低,并且大大增加了劳动成本。
目前文献中报道主要是用小分子醇作为封端底物,产物收率基本不超过90%,而长链高分子聚醚的封端报道有限。
基于此,做出本申请。
发明内容
为了克服现有端环氧基烯丙醇聚氧乙烯醚合成过程中所存在的上述缺陷,本发明提供一种可连续开环制备端环氧基烯丙醇聚氧乙烯醚的生产方法,提高设备利用率、生产效率和产品收率的环氧基封端聚醚连续开环生产工艺。
为实现上述目的,本发明采取的技术方案如下:
一种端环氧基烯丙醇聚氧乙烯醚连续开环生产工艺,以烯丙醇聚氧乙烯醚和环氧氯丙烷为原料,将烯丙醇聚氧乙烯醚和环氧氯丙烷混合并加热后一起连续通入到两段式固定床反应器中,在固体超强酸催化作用下进行开环反应,每隔2-4h将反应器下端收集罐收集的产物用计量泵加入到反应釜中,加碱和季铵盐催化剂,保温搅拌1-4h,过滤得到粗品,减压蒸馏回收环氧氯丙烷,经精制得到合格产品。
主要包括以下工艺步骤:
(1)将固体超强酸催化剂填装入连续流动固定床反应器上下两端床层中,用氮气置换空气,烯丙醇聚氧乙烯醚和环氧氯丙烷由计量泵计量通入混合器混合,并用加热器加热至一定温度,将加热后的物料由固定床反应器上端连续加入,在反应器下端收集罐中连续收集反应液,得到氯醇醚中间产物;
(2)将步骤(1)中收集罐中反应液由计量泵计量加入到置换过空气的反应釜,加碱和季铵盐催化剂,在氮气保护下,反应得到粗品;
(3)将步骤(2)中粗品过滤除盐后,减压蒸馏回收环氧氯丙烷,降至室温后,加入中和剂中和,再加入吸附剂,精制得到合格成品。
进一步的,作为优选:
步骤(1)中,固体超强酸催化剂是负载在载体上的过渡金属氧化物组成,其中载体可以是二氧化硅、三氧化二铝、二氧化钛、二氧化锆、活性炭、分子筛等中的一种或几种混合,过渡金属氧化物如钨、钼、铼等的氧化物中的一种或几种混合物,更为优选的载体是三氧化二铝、二氧化锆,过渡金属氧化物是三氧化钨、三氧化钼,最优选载体是三氧化二铝,氧化物是三氧化钨。
步骤(1)中,固定床反应器中反应管长径比为1000×4mm,本发明经大量实验发现,分别将15g催化剂与石英砂混合成20ml混合物(18-24目),并分别填装在固定床反应器的上下两端床层中,不但可以增加物料在催化剂床层上的停留时间,使反应更加完全,而且使用石英砂稀释催化剂还能有利于减少反应热的聚集,减少局部剧烈反应,以及减少反应过热使得催化剂结焦失活的可能。
步骤(1)中,烯丙醇聚氧乙烯醚与环氧氯丙烷进料速度分别为50-300g/h、9.3-167.2g/h,流速由液体质量流量计控制,烯丙醇聚氧乙烯醚与环氧氯丙烷进料摩尔比为1:1-3,通过加热器加热到35±2℃,由固定床反应器上端加入。令人意想不到,由于开环反应为放热反应,使用热物料通过催化剂床层进行反应,并利用反应管外的保温层保温,可以使得反应放出的热量稳定维持反应所需的温度而不用外加热源,从而获得稳定的反应温度,其第一段反应温度为45-50℃,第二段由于反应没有第一段剧烈,其温度为40-45℃。
步骤(2)中,进入反应釜中的氯醇醚中间产物与碱的摩尔比为1:1-3,反应时间1-4h,反应温度30-60℃。更优选的,所述的碱选用氢氧化钠、氢氧化钾、甲醇钠、碳酸钠、碳酸钾或氢化钠等中的一种或几种物质的混合物,或这一种物质或几种物质的混合物水溶液或醇溶液,反应时间3-4h,反应温度40-50℃,最优选的碱选用固体氢氧化钠、固体氢氧化钾或固体甲醇钠中的一种或几种混合物。
步骤(2)中,闭环反应选用季铵盐类催化剂作为反应的催化剂,季铵盐类催化剂的用量为闭环反应的反应物质量的0.3-3%。更优选的,所述的季铵盐类催化剂选用四正丁基溴化铵、四乙基氯化铵、苄基三乙基氯化铵、四丁基溴化铵、四丁基氯化铵、四丁基硫酸氢铵或三辛基甲基氯化铵中的一种或几种物质的混合物。
步骤(3)中,所述的中和剂为质量分数为1%盐酸水溶液、50%冰醋酸或50%磷酸水溶液中一种或几种物质按任意比例形成的混合液。
步骤(3)中,所述的吸附剂为活性炭、酸性白土、硅酸镁或硅酸铝中的一种或几种混合物,该吸附剂添加质量为产物粗品质量的0.5%-5%。
所述的固体超强酸催化剂按以下方法制得:
将γ-Al2O3粉末与适量的偏钨酸铵水溶液等体积浸渍,80-90℃油浴中震荡浸渍12-24h,加入粘结剂调制挤捏成具有可塑性的泥料,然后通过挤压机挤压成条,90-110℃烘干,700-800℃空气气氛下焙烧3-5h,筛分制得18-24目WO3/Al2O3催化剂;粘结剂为γ-Al2O3粉末质量的1-10%,该WO3/Al2O3催化剂中,三氧化钨的质量为整个氧化物质量的5-20%。
所述粘结剂选用聚乙烯醇、淀粉、羟甲基纤维素、田菁粉、硅溶胶、高岭土、膨润土、凹凸棒、拟薄水铝石、聚丙烯酰胺、10wt%稀硝酸中的一种或几种物质的混合物,作为优选的是拟薄水铝石和10wt%稀硝酸混合物。
本申请所开发的可连续开环制备环氧基封端聚醚工艺,同现有工艺相比,本发明先采用连续流动固定床反应器进行开环反应,然后在搅拌反应釜中闭环反应,而不是直接采用间歇搅拌反应釜进行开环闭环反应,使得开环后的产物能迅速与催化剂分离,有效减少副反应,令人意想不到的,当采用热物料进入催化剂床层时,反应不需要外部加热,自身放热能稳定维持反应所需的热量,从而使得开环反应温度能够维持稳定,保证产品质量稳定,同时可连续化的生产也大大节省劳动力,提高设备利用率和生产效率。
本发明的工作原理及有益效果如下:
1)本发明采用开环闭环两步法获得端环氧基烯丙醇聚氧乙烯醚,反应条件温和、可控性高、副反应少,开环反应采用连续流动固定床反应器,固体超强酸作为催化剂,选择性高、副产物少、操作简单,产品具有封端率高(>90%)、色泽好(≤30,铂-钴比色法)的优点,很好的实现了封端率与色泽之间的平衡点。
2)采用连续化生产:本发明首先制备了固体酸催化剂,将催化剂填装于固定床反应器内并用氮气置换空气,使聚醚和环氧氯丙烷混合后在一定温度下连续加入到两段式固定床反应器,可获得环氧基封端中间产物氯醇醚中间产物,每2-4h将氯醇醚中间产物打入反应釜中,并加入碱和相转移催化剂,搅拌1-4h,可直接连续的获得环氧基封端粗品,通过精制获得成品。反应可连续操作,可实现全过程自动控制,降低工人的劳动强度,降低了生产成本。
3)工艺简单实用,由于是连续反应,与间歇反应相比,还节约了大量的中间操作过程和时间。若是简单采用一个反应釜开环,另一个反应釜闭环来节约时间和提高设备利用率,则需将开环反应中固体催化剂过滤回收,从而增加了大量不必要的操作步骤和时间,并且容易造成催化剂损失,若开环使用均相催化剂如三氟化硼乙醚,则其毒性太强,容易对操作工人造成伤害,而且容易对泵和管道造成腐蚀,总之,采用先在固定床反应器上连续开环反应,再进行闭环反应,可节约大量中间操作时间,提高率效率,降低了劳动成本。
4)由于闭环是吸热反应,容易控制反应温度,而开环反应是放热反应,在间歇式搅拌釜中很难稳定控制开环反应温度,高温容易导致产品色泽升高、封端率降低等质量变化,低温使得反应不完全,本发明采用连续流动固定床反应器进行开环反应,通过先将物料加热,控制进料温度,令人意想不到的,采用该方法物料在催化反应时不需要外部加热,自身放热能稳定维持反应所需的热量,从而使得开环反应温度能够维持稳定,保证产品质量稳定。
5)在有氧条件下,烯丙醇聚氧乙烯醚能与氧气在酸或碱的条件下发生过氧化和自氧化等副反应,生成一些醛酮类和有颜色类物质,这将影响产品自身质量、色泽及下游产品应用性能。本发明中,反应中采用氮气来隔绝氧气,避免烯丙醇聚氧乙烯醚与氧气反生反应影响,产品的色泽得到良好保护,色泽≤30(铂-钴比色法),能够达到高端产品要求。
6)反应中过量的环氧氯丙烷可以通过减压蒸馏回收,通过处理能继续使用,反应不需要添加水或其它有机溶剂,满足绿色化工要求,也减少了溶剂回收的能耗。
7)反应为密闭操作,避免易挥发的环氧氯丙烷对工人造成伤害,降低了生产过程的环境污染,极大改善生产操作环境;
8)本发明反应条件温和、可控,催化剂制备方法简单,单套装置的生产能力极易放大,更适合于规模化生产。
附图说明
图1为本申请所用装置的流程示意图。
图中标号:1.聚醚储罐;2.环氧氯丙烷储罐;3.液液混合器;4.加热器;5.两段式固定床反应器;6.中间产物储罐;7.闭环反应釜;8.石英砂;9.催化剂;10.保温层。
具体实施方式
实施例1
本实施例一种环氧基封端烯丙醇聚氧乙烯醚连续开环生产工艺,以烯丙醇聚氧乙烯醚和环氧氯丙烷为原料,采用固体超强酸WO3/Al2O3作为催化剂,其合成基本路线如下:
(1)将固体超强酸催化剂填装入连续流动固定床反应器上下两端床层中,用氮气置换空气,烯丙醇聚氧乙烯醚和环氧氯丙烷由计量泵计量通入混合器混合,并用加热器加热至一定温度,将加热后的物料由固定床反应器上端连续加入,在反应器下端收集罐中连续收集反应液,得到氯醇醚中间产物;
(2)将步骤(1)中收集罐中反应液由计量泵计量加入到置换过空气的反应釜中,加碱和季铵盐催化剂,在氮气保护下,反应得到粗品;
(3)将步骤(2)中的粗产品过滤除盐后,减压蒸馏回收环氧氯丙烷,降至室温后,加入中和剂中和,再加入吸附剂,精制得到合格成品。
其中,烯丙基聚氧乙烯醚具有以下通式:
CH2=CHCH2(OCH2-CH2)nOH (I),6<n<30。
端环氧基烯丙醇聚氧乙烯醚具有以下通式:
以下通过具体实施例来对本发明作进一步说明,但以下实施例不应理解为对本发明权利要求的保护范围所做出的限制。其中实施例1~3为制取固体超强酸WO3/Al2O3催化剂,实施例4~8为利用实施例1~3中制取固体超强酸WO3/Al2O3催化剂制取端环氧基烯丙基聚氧乙烯醚。
本发明中使用的原料,如聚乙烯醇、淀粉、羟甲基纤维素、田菁粉、硅溶胶、高岭土、膨润土、凹凸棒、拟薄水铝石、聚丙烯酰胺、10wt%稀硝酸、偏钨酸铵、γ-Al2O3、氢氧化钠、氢氧化钾、甲醇钠、碳酸钠、氢化钠、碳酸钾、环氧氯丙烷、烯丙醇聚氧乙烯醚、四正丁基溴化铵、四乙基氯化铵、苄基三乙基氯化铵、四丁基溴化铵、四丁基氯化铵、四丁基硫酸氢铵、三辛基甲基氯化铵、1wt%盐酸水溶液、50wt%冰醋酸、50wt%磷酸水溶液和酸性白土、活性炭、硅酸镁、硅酸铝等均可以采用本领域常规的方法制得,也可以采用市售产品。
本发明的反应原理如下:
本发明采用GB1664-1981(铂-钴比色法)所述方法测定产品色泽,采用GBT1677-1981所述方法测定产品环氧值,对实施例中的封端率和收率定义如下:
其中,VO1:烯丙基聚氧乙烯醚封端后,产品的环氧值;VO0:烯丙基聚氧乙烯醚100%封端时的理论环氧值;环氧值为100g样品中环氧基团上的氧的质量。
实施例1
将4.4g偏钨酸铵溶于11g去离子水中,加入到35gγ-Al2O3中,在80-90℃震荡油浴锅中震荡浸渍24h,然后边搅拌边加入1.1g拟薄水铝石和0.7g 10wt%稀硝酸,并加入适量去离子水,挤捏混合粘结成半湿状可以顺利挤压成条为最合适,在单螺杆挤出机挤压成直径3mm的长条,然后在110℃烘干,于750℃空气气氛中焙烧3h,筛分得到18-24目三氧化钨含量为10wt%的催化剂。
实施例2
将2.1g偏钨酸铵溶于11g去离子水中,加入到35gγ-Al2O3中,在80-90℃震荡油浴锅中震荡浸渍24h,然后边搅拌边加入1.1g拟薄水铝石和0.7g 10wt%稀硝酸,并加入适量去离子水,挤捏混合粘结成半湿状可以顺利挤压成条为最合适,在单螺杆挤出机挤压成直径3mm的长条,然后在110℃烘干,于750℃空气气氛中焙烧3h,筛分得到18-24目三氧化钨含量为5wt%的催化剂。
实施例3
将7.7g偏钨酸铵溶于11g去离子水中,加入到35gγ-Al2O3中,在80-90℃震荡油浴锅中震荡浸渍24h,然后边搅拌边加入1.1g拟薄水铝石和0.7g 10wt%稀硝酸,并加入适量去离子水,挤捏混合粘结成半湿状可以顺利挤压成条为最合适,在单螺杆挤出机挤压成直径3mm的长条,然后在110℃烘干,于750℃空气气氛中焙烧3h,筛分得到18-24目钨含量为18wt%的催化剂。
实施例4
分别将实施例1中2份15g催化剂与石英砂分别混合成20ml混合物填装在固定床反应器床层的上下两段床层中,用氮气置换整个反应管道中的空气,用计量泵将烯丙醇聚氧乙烯醚(分子量498,n=10)和环氧氯丙烷连续加入到混合器中,并通过换热器加热到35±2℃,然后由固定床反应器上部连续加入到反应器中,烯丙醇聚氧乙烯醚质量流量为74.7g/h,环氧氯丙烷质量流量为16.7g/h,由反应器下端收集罐将反应产物收集,四小时后用计量泵将350g产物加到用氮气置换过的反应釜中,在氮气保护下将27.6g固体氢氧化钠和四丁基溴化铵3.5g投入到反应釜中,剧烈搅拌,在氮气保护下40℃下搅拌保温3h,反应完毕,降至室温,获得产物粗品;粗品经过滤除盐后,加入50wt%磷酸中和,加入7g酸性白土精制,并离心回收吸附剂中聚醚。
所得产品封端率98.6%,色泽24,产品收率94.5%。
实施例5
分别将实施例1中2份15g催化剂与石英砂分别混合成20ml混合物填装在固定床反应器床层的上下两段床层中,用氮气置换整个反应管道中的空气,用计量泵将烯丙醇聚氧乙烯醚(分子量498,n=10)和环氧氯丙烷连续加入到混合器中,并通过换热器加热到35±2℃,然后由固定床反应器上部连续加入到反应器中,烯丙醇聚氧乙烯醚质量流量为99.6g/h,环氧氯丙烷质量流量为22.2g/h,由反应器下端收集罐将反应产物收集,四小时后用计量泵将470g产物加到用氮气置换过的反应釜中,在氮气保护下将38.4g固体氢氧化钠和4.7g四丁基溴化铵投入到反应釜中,剧烈搅拌,在氮气保护下40℃下搅拌保温3h,反应完毕,降至室温,获得产物粗品;粗品经过滤除盐后,加入50wt%磷酸中和,加入9.4g酸性白土精制,并离心回收吸附剂中聚醚。
所得产品封端率96.6%,色泽21,产品收率93.6%。
实施例6
分别将实施例1中2份15g催化剂与石英砂分别混合成20ml混合物填装在固定床反应器床层的上下两段床层中,用氮气置换整个反应管道中的空气,用计量泵将烯丙醇聚氧乙烯醚(分子量498,n=10)和环氧氯丙烷连续加入到混合器中,并通过换热器加热到35±2℃,然后由固定床反应器上部连续加入到反应器中,烯丙醇聚氧乙烯醚质量流量为109.6g/h,环氧氯丙烷质量流量为24.4g/h,由反应器下端收集罐将反应产物收集,四小时后用计量泵将510g产物加到用氮气置换过的反应釜中,在氮气保护下将40.2g固体氢氧化钠和5.1g四丁基溴化铵投入到反应釜中,剧烈搅拌,在氮气保护下40℃下搅拌保温3h,反应完毕,降至室温,获得产物粗品;粗品经过滤除盐后,加入50wt%磷酸中和,加入10.2g酸性白土精制,并离心回收吸附剂中聚醚。
所得产品封端率95.6%,色泽18,产品收率93.8%。
通过实施例4、实施例5和实施例6可以发现,改变聚醚和环氧氯丙烷的空速,会对产品封端了有一定影响,但是均能保持封端率在95%以上,而产品收率均在93%以上,产品色泽<30。
实施例7
本实施例与实施例4的设置和工作原理相同,区别在于:本实施例所使用的催化剂为实施例2制备的催化剂,所得产品封端率97.9%,色泽20,产品收率94.7%。
实施例8
本实施例与实施例4的设置和工作原理相同,区别在于:本实施例所使用的催化剂为实施例3制备的催化剂,所得产品封端率97.6%,色泽26,产品收率
95.1%。
通过实施例4、实施例7和实施例8,可以看出催化剂组成对产品质量有一定影响,但是均能达到封端率>95%、色泽<30、收率>93%的产品质量。
对比实施例1
在2000ml四口烧瓶中分别加入烯丙醇聚氧乙烯醚(分子量498,n=10)996g和实施例1催化剂7.3g,开启搅拌器并持续通入氮气置换出体系中空气,0.5h后在氮气保护下开始滴加环氧氯丙烷222g,1h滴加完毕,升温55℃,保温反应3h;降温到室温,过滤分离催化剂,减压蒸馏回收环氧氯丙烷,降温到室温,在氮气保护下加四丁基溴化铵10.3g,氢氧化钠颗粒96g,控制反应温度50℃,搅拌保温3h。反应完毕,降温至室温,获得产物粗品;粗品经过滤除盐后,加入50wt%磷酸中和,加入29.3g酸性白土精制。所得产品封端率88.4%,色泽81,收率89.1%。
通过实施例4和对比实施例1,可以看出,在同样的物料比条件下,采用连续流动固定床反应器不但能够提高设备利用率,降低劳动成本,还能获得比间歇反应更高封端率和产品收率,同时能保证产品色泽<30。
对上述实施例和对比实施例的质量进行测试,具体结果参见表1所示。
表1不同工艺条件下成品质量对照表
从上述实施例以及表1可以看出,本申请先采用连续流动固定床反应器进行开环反应,然后在搅拌反应釜中闭环反应,使得开环后的产物能迅速与催化剂分离,有效减少副反应;同时,当热物料进入催化剂床层时,反应不需要外部加热,自身放热能稳定维持反应所需的热量,从而使得开环反应温度能够维持稳定,保证产品质量稳定,同时可连续化的生产也大大节省劳动力,提高设备利用率和生产效率。
以上内容是结合本发明创造的优选实施方式对所提供技术方案所作的进一步详细说明,不能认定本发明创造具体实施只局限于上述这些说明,对于本发明创造所属技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明创造构思的前提下,还可以做出若干简单推演或替换,都应当视为属于本发明创造的保护范围。
Claims (10)
1.一种环氧基封端聚醚连续开环生产工艺,其特征在于:以烯丙醇聚氧乙烯醚和环氧氯丙烷为原料,将烯丙醇聚氧乙烯醚和环氧氯丙烷混合并加热后,一起连续通入到两段式固定床反应器中,在固体超强酸催化剂作用下进行开环反应;每隔2-4 h将反应器下端收集罐收集的氯醇醚中间产物用计量泵加入到反应釜中,加碱和季铵盐催化剂进行闭环反应,保温搅拌1-4 h,过滤得到粗品;减压蒸馏回收环氧氯丙烷,经精制得到合格产品。
2.如权利要求1所述的一种环氧基封端聚醚连续开环生产工艺,其特征在于:所述的固体超强酸催化剂填装入连续流动固定床反应器上下两端床层中,烯丙醇聚氧乙烯醚和环氧氯丙烷混合后,加热并将其由固定床反应器上端连续加入,在反应器下端收集罐中连续收集反应液,得到氯醇醚中间产物。
3.如权利要求1所述的一种环氧基封端聚醚连续开环生产工艺,其特征在于,所述的精制是指:减压蒸馏回收环氧氯丙烷后,降至室温,加入中和剂中和,再加入吸附剂,得到合格成品;所述的中和剂为质量分数是1%盐酸水溶液、50%冰醋酸、50%磷酸水溶液中一种或几种按任意比例形成的混合液;所述的吸附剂为活性炭、酸性白土、硅酸镁或硅酸铝中的一种或几种混合物,该吸附剂添加质量为产物粗品质量的0.5%-5%。
4.如权利要求1所述的一种环氧基封端聚醚连续开环生产工艺,其特征在于:固定床反应器中反应管长径比为1000×4 mm。
5.如权利要求1所述的一种环氧基封端聚醚连续开环生产工艺,其特征在于:所述烯丙醇聚氧乙烯醚与环氧氯丙烷的进料速度分别为50-300 g/h、9.3-167.2 g/h,烯丙醇聚氧乙烯醚与环氧氯丙烷进料摩尔比为1:1-3,加热器加热到35±2 ℃。
6.如权利要求1所述的一种环氧基封端聚醚连续开环生产工艺,其特征在于:氯醇醚中间产物与碱的摩尔比为1:1-3,反应时间1-4 h,反应温度30-60 ℃。
7.如权利要求1所述的一种环氧基封端聚醚连续开环生产工艺,其特征在于:所述季铵盐类催化剂的用量为闭环反应的反应物质量的0.3-3%。
8.如权利要求1-7任一项所述的一种环氧基封端聚醚连续开环生产工艺,其特征在于:所述的固体超强酸催化剂是由负载在载体上的过渡金属氧化物组成,其中载体是二氧化硅、三氧化二铝、二氧化钛、二氧化锆、活性炭、分子筛中的一种或几种的混合,过渡金属氧化物为钨、钼、铼等的氧化物中的一种或几种混合物。
9.如权利要求8所述的一种环氧基封端聚醚连续开环生产工艺,其特征在于,所述的固体超强酸催化剂的制备方法为:将γ-Al2O3粉末与适量的偏钨酸铵水溶液等体积浸渍,80-90 ℃油浴中震荡浸渍12-24 h,加入粘结剂调制挤捏成具有可塑性的泥料,然后通过挤压机挤压成条,90-110 ℃烘干,700-800 ℃空气气氛下焙烧3-5 h,筛分制得18-24目WO3/Al2O3催化剂;粘结剂为γ-Al2O3粉末质量的1-10%,该WO3/Al2O3催化剂中,三氧化钨的质量为整个氧化物质量的5-20%。
10.如权利要求9所述的一种环氧基封端聚醚连续开环生产工艺,其特征在于:所述粘结剂选用聚乙烯醇、淀粉、羟甲基纤维素、田菁粉、硅溶胶、高岭土、膨润土、凹凸棒、拟薄水铝石、聚丙烯酰胺、10 wt%稀硝酸中的一种或几种物质的混合物。
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