DD210543A3 - PROCESS FOR THE PREPARATION OF POLYETHERAL COCOOLS - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Polyetheralkoholen auf der Basis von ringfoermiger aliphatischer Amine, die beim Einsatz in Polyurethan-Schaeumen zu sehr guten physiko-mechanischen Eigenschaften fuehren. Erfindungsgemaess wird diese Aufgabe dadurch geloest, dss als Startsubstanzen Gemische aus verschiedenen Piperazinen wie Aminoethylpiperazin, Hydroxylthylpiperazin und/oder Diaminoethylpiperazin verwendet werden. Diese Amingemische werden mit Alkylenoxid u. moeglicherweise in Gegenwart geringer Mengen an basischen Katalysatoren umgesetzt, wobei sich d. Menge des Alkylenoxids nach der Zusammensetzung des Amingemisches richtet.The invention relates to a process for the preparation of polyether alcohols based on ring-shaped aliphatic amines, which lead to very good physico-mechanical properties when used in polyurethane foams. According to the invention, this object is achieved by using, as starter substances, mixtures of various piperazines, such as aminoethylpiperazine, hydroxylethylpiperazine and / or diaminoethylpiperazine. These amine mixtures are mixed with alkylene oxide u. possibly reacted in the presence of small amounts of basic catalysts, d. Set the amount of the alkylene oxide according to the composition of the amine mixture.
Description
Verfahren zur Herstellung von Polyeth.eralkoh.olenProcess for the preparation of polyethalcohols
Anwendungsgebiet der Erfindung . Field of application of the invention .
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Polyether alkohol en, die hauptsächlich für die Herstellung zelliger Polyurethan-Materialien geeignet sind.The invention relates to a process for the preparation of polyether alcohols, which are suitable mainly for the production of cellular polyurethane materials.
Verfahren zur Herstellung von Polyetheralkoholen durch anionisch katalysierte Polymerisation von Alkylenoxiden mit sich selbst oder durch Anlagerung dieser Alkylenoxide an Startsubstanzen mit aktiven Wasserstoffatomen sind bekannt. Als ötartsubstanzen werden zur Herstellung spezieller Polyetheralkohole für harte oder weiche Polyurethanschäume bzw. von oberflächenaktiven Stoffen aliphatische und/oder aromatische Amine und/oder Aminoalkohole eingesetzt. Die Umsetzung solcher ITH-, NH2-funktioneilen 3 t art sub s tanz en bzw. von HH-, und dessen derivaten erfolgt in einer für die Polyetheralkoholherstellung üblichen Art und Weise. Da die aliphatischen Amine bzw. Aminoalkohole infolge basischer Reaktion teilweise katalytisch^ Eigenschaften haben, kann die Umsetzung mit Alkylenoxid bis zu bestimmten Molgewichten ohne Zusatz weiterer Katalysatoren erfolgen. Gegebenenfalls werden die Reaktionen zweistufig durchgeführt, wobei erst in der 2, ^tufe die üblichen basischen Katalysatoren wie Alkalien oder Erdalkalien zugesetzt werden. Als Reaktionsparameter werden Temperaturen von 50 0C bis 150 0G und Drücke vonA process for the preparation of polyether alcohols by anionically catalyzed polymerization of alkylene oxides with itself or by addition of these alkylene oxides to starter substances having active hydrogen atoms are known. As ötartsubstanzen aliphatic and / or aromatic amines and / or amino alcohols are used for the production of special polyether alcohols for hard or soft polyurethane foams or surface-active substances. The implementation of such ITH-, NH 2 -funktioneilen 3 t art ses dance s or of HH-, and its derivatives is carried out in a manner customary for the production of polyether alcohol. Since the aliphatic amines or amino alcohols as a result of basic reaction have partially catalytic properties, the reaction with alkylene oxide can take place up to certain molecular weights without the addition of further catalysts. If appropriate, the reactions are carried out in two stages, the customary basic catalysts such as alkalis or alkaline earths being added only in the second stage. As reaction parameters, temperatures of 50 0 C to 150 0 G and pressures of
η π tnr un η η . j _j t\i\ λ n> η π tnr and η η . j _j t \ i \ λ n>
0,1 MPa bis 1,0 MPa eingestellte0.1 MPa to 1.0 MPa
Zur Fixierung bestimmter Polyetheralkohol-Endeigenschaften wie Molekulargewicht, Funktionalität und Viskosität werden bekannterweise die aminischen »Startsubstanzen entsprechend ausgewählt, Startsubstanzgemische eingesetzt und/oder die Alkylenoxidmenge variiert· Es werden eine Reihe von Mono-, Di-, Trioder Tetraaminen wie Diethylentriamin, Ethylendiamin, Triethylentetramin, Hexamethylendiamin oder Methylamin bzw. Aminoalkohole wie Ethanol- oder Propanolamine eingesetzt, die einzeln oder im bestimmten Gemisch untereinander verwendet werden· Zur Erzielung spezieller Polyetheralkohol-Eigenschaften werden die Amine mit bestimmten Goinitiatoren verschnitten und mit Alkylenoxiden, insbesondere Propylen- und/oder Ethylenoxid umgesetzt.For fixing certain final polyether alcohol properties such as molecular weight, functionality and viscosity, the amine starter substances are known to be selected, starter mixtures are used and / or the amount of alkylene oxide is varied. A number of mono-, di-, tri-tetraamines such as diethylenetriamine, ethylenediamine, triethylenetetramine, Hexamethylenediamine or methylamine or amino alcohols such as ethanol or propanolamines used individually or in a particular mixture with each other · To achieve specific polyether alcohol properties, the amines are blended with certain Goinitiatoren and reacted with alkylene oxides, in particular propylene and / or ethylene oxide.
Ziel der Erfindung ist es, ein ökonomisches Verfahren zur Herstellung von Polyetheralkoholen auf der Basis von ringförmigen, aliphatischen Aminen für den' Einsatz in zelligen Polyurethan-Materialien zu entwickeln«The aim of the invention is to develop an economical process for the preparation of polyether alcohols based on ring-shaped aliphatic amines for use in cellular polyurethane materials.
Der Erfindung liegt die -Aufgäbe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung von Polyetheralkoholen mit speziellen Eigenschaften zu entwickeln, welche zu Polyurethan-Schäumen mit sehr guten physiko-mechanischen Eigenschaften verarbeitbar sind. Srfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß zur Herstellung der Polyetheralkohole als Startsubstanz Gemische aus verschiedenen substituierten Piperazinen, wie Aminoethylpiperazin, Hydroxyethylpiperazin und/oder Diaminoethylpiperazin verwendet werden. Zur Sigenschaftsvariierung ?/erden dem aminischen Startgemisch ggf· weitere OH-funktionelle bzw* aminische Goinitiatoren zugesetzt und mit Alkylenoxid umgesetzt. In Abhängigkeit zu dem eingesetzten Amingemisch und der Alkylenoxid-' Anlagerung wird die eigene katalytisch^ Wirkung durch einen Zusatz geringer Mengen an basischen Katalysatoren ergänzt· AlsThe invention is based on the -Aufgäbe to develop a process for the preparation of polyether alcohols with special properties, which can be processed into polyurethane foams with very good physico-mechanical properties. According to the invention, the object is achieved by using mixtures of various substituted piperazines, such as aminoethylpiperazine, hydroxyethylpiperazine and / or diaminoethylpiperazine, as starting substance for the preparation of the polyether alcohols. In order to vary the properties, additional OH-functional or amino-containing coinitiators may be added to the starting amine mixture, if necessary, and reacted with alkylene oxide. Depending on the amine mixture used and the Alkylenoxid- 'addition the own catalytic ^ effect is supplemented by the addition of small amounts of basic catalysts
Alkylenoxide werden hauptsächlich Propylen- und/oder Ethylenoxid verwendet und diese werden einzeln nacheinander oder als Gemisch angelagert. Die Umsetzung wird bei Temperaturen von 80 0C bis 120 0G und Drücken von 0,1 MPa bis 1,0 MPa durchgeführt· Die zur Erreichung höherer Umsetzungsgrade in Abhängigkeit vom eingesetzten Amingemisch notwendigen Katalysatoren werden als Alkali- bzw. Erdalkalihydroxide in einer Menge von 0,5 % bis 10 % bezogen auf die -Startmischung eingesetzt. Zur Einstellung bestimmter Polyetheralkohol-Funktionalitäten wird mittels Rektifikation ein spezielles Amingemisch mit bestimmten Gehalten an substituierten Piperazinen hergestellt und mit einer abgestimmten Alkylenoxidmenge umgesetzt· Falls die Alkylenoxid-Anlagerung bis zu höheren Umsetzungsgraden verlaufen soll, wird zusätzlicher Katalysator zu Beginn der Umsetzung (einstufig) oder während der Reaktion (mehrstufig) eingebracht.Alkylene oxides are mainly used propylene and / or ethylene oxide and these are added individually in succession or as a mixture. The reaction is carried out at temperatures from 80 0 C to 120 0 G, and pressures from 0.1 MPa to 1.0 MPa · The necessary to achieve higher degrees of conversion, depending on the amine used as alkali metal or alkaline earth metal catalysts mixture in an amount of 0.5% to 10% based on the starting mixture used. For the adjustment of certain polyether alcohol functionalities, a special amine mixture with specific contents of substituted piperazines is prepared by rectification and reacted with a matched amount of alkylene oxide. If the alkylene oxide addition is to proceed to higher degrees of conversion, additional catalyst is added at the beginning of the reaction (single-stage) or during the reaction (multi-stage) introduced.
Das erfindungsgemäße Verfahren hat den Vorteil, daß durch den Einsatz der beschriebenen Gemische aus verschiedenen substituierten Piperazinen Polyetheralkohole mit speziellen Eigenschaften hergestellt werden können, die zu öpezialprodukten mit sehr guten physikomechanischen Kennwerten verarbeitbar sind. Durch die Kombination des eingesetzten Amingemisches mit dem zusätzlichen Katalysator und mit gezielt eindosierten Menge an Alkylenoxiden stellt die beschriebene Form der Umsetzung eine kosten- und materialsparende Polyetheralkohol-Synthese dar, welche gleichzeitig die Fixierung bestimmter erwünschter Kennwerte, z.B. eine hohe Funktionalität, ermöglicht*The process according to the invention has the advantage that polyether alcohols with special properties can be prepared by the use of the described mixtures of different substituted piperazines, which can be processed into special products having very good physico-mechanical characteristics. By combining the amine mixture used with the additional catalyst and with specifically metered amount of alkylene oxides, the described form of the reaction is a cost and material-saving polyether alcohol synthesis, which at the same time the fixation of certain desired characteristics, e.g. a high functionality, allows *
Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden:The invention will be explained in more detail below using an exemplary embodiment:
In einen 1,0 1 Autoklav werden nacheinander das ütartgemisch, bestehend aus 120 g Aminoethylpiperazin, 50 g Hydroxyethylpiperazin und 50 g Bis-aminoethylpiperazin und 1 g KOH einge-Into a 1.0 liter autoclave are successively added the mixture of mixtures consisting of 120 g of aminoethylpiperazine, 50 g of hydroxyethylpiperazine and 50 g of bis-aminoethylpiperazine and 1 g of KOH.
füllt und der Reaktor mit Stickstoff inertisiert· Nach Erwärmen der Startmischung.auf Temperaturen von 110 0C "bis 120 0C wird mit der .Dosierung von Propylenoxid begonnen· Unter Beibehaltung dieser Eeaktionstemperatur werden innerhalb von 2 Stunden 550 g Propylenoxid kontinuierlich, eindosierto Anschließend wird bis zu einem konstanten Druck bei Temperaturen von 110 0G gerührt und nach Abkühlen der Hohpolyetheralkohol ausgefüllt« Durch Behandeln mit Säure werden die KOH neutralisiert, anschließend das Wasser abdestilliert und die entstehenden Salze entfernt. Der Polyetheralkohol hat folgende Kennzahlen:filled with nitrogen and the reactor was rendered inert · After heating the Startmischung.auf temperatures of 110 0 C "to 120 0 C starting the .Dosierung of propylene · While maintaining this Eeaktionstemperatur be 550 g of propylene continuously over 2 hours, then metered o is stirred to a constant pressure at temperatures of 110 0 G and filled after cooling the Hohpolyetheralkohol "By treatment with acid, the KOH are neutralized, then distilled off the water and the resulting salts are removed The polyether alcohol has the following characteristics:
Hydroxylzahl = 4?0 mg KOH/gHydroxyl number = 4? 0 mg KOH / g
pH-Wert = 9,7pH = 9.7
Wassergehalt = 0,05 % Water content = 0.05 %
Viskosität bei 25°G = 5800 mPasViscosity at 25 ° G = 5800 mPas
Stickstoffgehalt = 10,8 % Nitrogen content = 10.8 %
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0208512A1 (en) * | 1985-07-03 | 1987-01-14 | The Dow Chemical Company | Methods of preparing rigid polyurethane foams, and precursor compositions therefor |
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1981
- 1981-07-10 DD DD23165181A patent/DD210543A3/en not_active IP Right Cessation
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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EP0208512A1 (en) * | 1985-07-03 | 1987-01-14 | The Dow Chemical Company | Methods of preparing rigid polyurethane foams, and precursor compositions therefor |
WO1987000186A1 (en) * | 1985-07-03 | 1987-01-15 | The Dow Chemical Company | Methods of preparing rigid polyurethane foams, and precursor compositions therefor |
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