DD248129A1 - Verfahren zur herstellung hochmolekularer weichschaumpolyetheralkohole - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung hochmolekularer Polyetheralkohole fuer den Einsatz in Polyurethan-Weichschaumstoffen.Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung hochmolekularer Weichschaumpolyetheralkohole im Hydroxylzahlbereich von 25 mg KOH/g bis 60 mg KOH/g mit einer beeinflussbaren Funktionalitaet im Bereich von 3 bis 5 zu entwickeln. Diese Aufgabe wird dadurch geloest, dass dem Startsubstanz- bzw. Reaktionsgemisch 4- oder hoeherfunktionelle Modifizierungssubstanzen zugesetzt werden, wobei die Zugabe dieser Substanzen in geringen Mengen und unter Kombination zwischen Art, Menge und Zeitpunkt der Zugabe erfolgt und die Konzentration an funktionalitaetsbestimmenden, reaktionsfaehigen Hydroxylgruppen entsprechend der aufzubauenden Polymerstruktur und in Abhaengigkeit von den ablaufenden Nebenreaktionen variiert oder auf einen konstanten Wert eingestellt werden kann.

Description

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung hochmolekularer Weichschaumpolyetheralkohole im Hydroxylzahlbereich von 25mg KOH/g bis 60mg KOH/g mit einer beeinflußbaren Funktionalität im Bereich.von 3 bis 5 zu entwickeln.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß dem Start- bzw. Reaktionsgemisch aus 2- und/oder 3funktionellen alkoholischen Startsubstanzen 4- oder höherfunktionelle Modifizierungssubstanzen zugesetzt werden, wobei die Zugabe dieser Substanzen in geringen Mengen und unter Kombination von Art, Menge und Zeitpunkt erfolgt. , Als 2- und/oder 3funktionelle alkoholische Startsubstanzen werden Diole und/oder Triole einzeln oder im Gemisch miteinander eingesetzt, und es werden insbesondere Glyzerol und Trimethylolpropan einzeln oder im Gemisch mit Ethylen- oder Propylenglykol verwendet. Die eingesetzten Alkoxylierungssubstanzen Propylen- und Ethylenoxid werden abwechselnd in blockweiser bzw. statistischer Anordnung eingebracht. Dabei wird am Kettenende ein Ethylenoxid-Block oder eine Propylenoxid/Ethylenoxid-Statistik eingebaut. Der statistische Einbau kann mit wechselnden Propylenoxid/ Ethylenoxidverhältnisse, vor allem aber mit einem Propylenoxidüberschuß realisiert werden.

Das Startgemisch wird in Gegenwart eines Katalysators bei Temperaturen von 60⁰C bis 130°C und Drücken von 0,1 MPa bis 1,0MPa in üblichen Rühr-und Kreislaufreaktoren mit Alkylenoxiden umgesetzt. Als basische Katalysatoren eignen sich vor allem Alkali- bzw. Erdalkalihydroxide bzw. Amine. Durch Vakuumdestillation bzw. Strippen mit Inertgas wird das Startgemisch bei trockener Fahrweise nach dem Einbringen des Katalysatorsauf einen Wassergehalt <0,5%, bezogen auf die Startermenge, eingestellt.

Erfindungsgemäß werden zur Herstellung der hochmolekularen Polyetheralkohole als spezielle Modifizierungssubstanzen 4- oder höherfunktionelle Substanzen wie bestimmte Mono- oder Disaccharide, insbesondere Saccharose als reine Substanz als hochkonzentrierte Lösung oder in Form eines Gemisches mit weiteren höherfunktionellen Substanzen oder als Alkylenoxidaddukt der reinen hochfunktionellen Substanzen bzw. als Alkylenoxidaddukt eines Gemisches aus der hochfunktionellen Substanz und einer als Koinitiator oder Lösungsmittel wirkenden 2- oder 3funktionellen Substanz eingesetzt.

Als Alkylenoxidaddukte können sogenannte Vorpolymerisate oder Fertigpolyetheralkohoie in Form basischer Polymerisate mit noch vorhandenem Katalysatorgehalt oder als neutralisierte bzw. gereinigte Produkte eingesetzt werden.

Die reinen Modifizierungssubstanzen werden dem Startgemisch oder Vorpolymeren, die bis zu 50% Alkylenoxid enthalten, zugesetzt. Die Alkoxylierungsprodukte der 4- oder höherfunktionellen Modifizierungssubstanzen werden entsprechend ihrem Alkoxylierungsgrad zum Startgemisch oder insbesondere nach Anlagerung einer Teil- oder Gesamtmenge an Alkylenoxid eingesetzt.

Die Zugabe der 4- oder höherfunktionellen Modifizierungssubstanzen erfolgt in geringen Mengen und unter Kombination von Art, Menge und Zeitpunkt. Die Konzentration an funktionalitätsbestimmenden, reaktionsfähigen OH-Gruppen kann, entsprechend der aufzubauenden Polymerstruktur und in Abhängigkeit von den ablaufenden Nebenreaktionen, variiert oder auf einen konstanten Wert eingestellt werden. Die Variation der Zugabeart umfaßt die entsprechend der gewünschten Endfunktionalität mögliche Zugabe von reiner 4- oder höberfunktioneller Substanz, eines Substanzgemisches, einer Lösung bzw. eines der möglichen Addukte. Die Auswahl muß infolge unterschiedlicher Misch- und Homogenisierbarkeit an speziellen Punkten während der Polymerisation bzw. an bestimmten und/oder technologischen Stufen der Polymerisation, zu Startbeginn oder zum Fertigpolyether erfolgen. Die Zugabemenge wird nach Kombination von Zugabeart- und -Zeitpunkt entsprechend der gewünschten Endfunktionalität, der ablaufenden Nebenreaktionen und unter der Beachtung einer minimalen Kennwertveränderung ausgewählt und in einer Portion oder mehrmals zugesetzt.

Nach Monomerenwechsel, insbesondere von Propylen- auf Ethylenoxid oder auf eine Propylenoxid/Ethylenoxid-Statistik bzw. nach Anlagerung der gesamten Alkylenoxidmenge an das Startgemisch wird zur Nachreaktion eine Stabilisierungsphase bei üblicher Durchmischung im Reaktor und Temperaturen von 8O⁰C bis 12O⁰C unter Druckabfall bis zu einem konstanten Wert eingehalten. Nach Abschluß der Alkylenoxid-Polymerisation wird der entstandene Rohpolyetheralkohol üblicherweise durch Zugabe von anorganischen bzw. organischen Säuren zur Katalysatorneutralisation durch Destillation zur Wasserentfernung und durch Filtration zur Salzentfernung gereinigt.

Das erfindungsgemäße Verfahren hat den Vorteil, daß durch den Zusatz höherfunktioneller Substanzen ganz gezielte Funktionalitäten während der Alkylenoxid-Polymerisation und im Fertigpolyetheralkohol ohne Beeinträchtigung der übrigen Kennzahlen eingestellt werden kann. Es können damit die während der Polymerisation ablaufenden und niedrigfunktionelle Bruchstücke bildenden Nebenreaktionen ausgeglichen werden. Dadurch ist es möglich, sehr lange Propylenoxidblöcke anzulagern und die dabei entstehenden Defekte auszugleichen.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist sehr variabel einsetzbar. Es kann für verschiedene Polymerisationsfahrweisen angewendet werden und ermöglicht eine gezielte Beeinflussung der wichtigsten Polyetheralkohol-Kennzahlen. Damit wird eine direkte Einflußnahme von der Polyetheralkoholherstellung auf die mechanischen Kennzahlen der aus den Polyetheralkoholen hergestellten Polyurethan-Weichschäume möglich. Schon durch geringe erfindungsgemäße Zusätze bei der Herstellung der Polyetheralkohole werden erhebliche Verbesserungen der Kennzahlen, insbesondere der Schaumhärte erreicht.

Die Erfindung wird nachstehend an 11 Ausführungsbeispielen näher erläutert:

Ausführungsbeispiel 1

a) In einem Rührreaktor, der mit Heiz-, Kühl- und Dosiereinrichtung sowie einem Anschluß für Inertgas und Vakuum versehen ist, werden aus 100 kg eines trockenen Kaliummonoglyzerat-Glyzerol-Gemisches mit einer Alkalität von umgerechnet 9,5% Kaliumhydroxid und 1044kg Propylenoxid ein Vorprodukt erzeugt mit einer mittleren Molmasse von 1 000 bis 1200. Die Anlagerung des Propylenoxids an die Startsubstanz erfolgt bei Temperaturen von 120 bis 125°C und einem Reaktordruck von maximal 0,5MPa.

Durch Zugabe von 31 kg konzentrierter wäßriger Kalilauge und Abtreibung des Wassers unter Vakuum bei Temperaturen von 120 bis 13O⁰C auf einen Gehalt <0,1 % im Reaktionsgemisch wird der Katalysatorgehalt (Alkalität) auf 2% Kaliumhydroxid erhöht.

Das Vorprodukt ist durch folgende Kennwerte charakterisiert:

Hydroxylzahl: 145 mg KOH/g

Jodzahl: 0,23gJ₂/100g

Alkalität: _ 2,0% KOH

Wassergehalt: 0,05%

b) In dem Rührreaktor wird aus 100 kg eines trockenen Kaliummonoglyzerat Glyzerol-Ethylenglykol-Gemisches mit einer Acidität von umgerechnet 13,5% Kaliumhydroxid und einem Diolgehalt von 20Mo1-% durch Anlagerung von 835kg Propylenoxid bei einer Temperatur von 120 bis 125⁰C und maximal 0,5MPa · Druck ein Vorprodukt der mittleren Molmasse 900 bis 1 000 erzeugt.

Das Produkt hat folgende Kennwerte:

Hydroxylzahl: 167mg/KOH/g

Jodzahl: 0,21gJ₂/100g

Alkalität: 1,2% KOH

c) In den Rührreaktor werden folgende Rohstoffe dosiert und homogenisiert:

Glyzerol 428 kg

Wasser 60 kg

Kalilauge (48%ig) 33 kg

Saccharose 900 kg

Vor der Zugabe der Saccharose werden 225kg eines alkalischen oder neutralen Polyetheralkohols mit der Hydroxylzahl 475 mg KOH/g, welcher durch weitere Propoxilierung eines Vorproduktes gemäß Ausführungsbeispiel 1 c erhalten wird, in den Reaktor dosiert.

Das Startgemisch wird auf eine Temperatur von 120°C erhitzt und bei dieser Temperatur mit 588 kg Propylenoxid umgesetzt, der Reaktordruck beträgt maximal 0,8 MPa. Nach Anlagerung des Propylenoxids werden unter Vakuum bei Temperaturen von 120 bis 130^cCdasim Reaktionsgemisch enthaltene Wasser sowie niedere Glykole, entstanden aus Wasser und 1 oder 2 Molen Propylenoxid, abdestilliert.

Das erhaltene Polyol ist ein Vorprodukt und ist durch folgende Kennwerte charakterisiert:

Hydroxylzahl: 850 mg KOH/g

Alkalität 0,65% KOH

Wassergehalt 0,36% ......

d) An ein Gemisch, bestehend aus 880 kg des Vorproduktes gemäß a) und 120 kg des Vorproduktes gemäß c) werden in dem Rührreaktor 4300 kg einer Mischung aus 80 Gew.-% Propylenoxid und 20 Gew.-% Ethylenoxid bei einer Temperatur von 118 bis 12O⁰C und einem Druck von maximal 0,5MPa angelagert.

Nach beendeter Alkylenoxidgemischdosierung wird maximal 2 Stunden bei Reaktionstemperatur stabilisiert und anschließend noch vorhandenes Restoxid mit einem Inertgas (Stickstoff) aus dem Reaktionsprodukt ausgeblasen.

Die Entfernung des Katalysators aus dem alkalischen Rohprodukt erfolgt nach bekannten Verfahren (z. B. Neutralisation mit Mineralsäuren, Abtrennung des Wassers durch Vakuumstripping und der Salze durch Filtration).

Der fertige Polyetheralkohol ist durch folgende Kennwerte charakterisiert:

Hydroxylzahl" 45,7 mg KOH/g

Viskosität bei 25 ⁰C 633mPa-s

Wassergehalt 0,05%

pH-Wert 5,5

Säurezahl 0,054 mg KOH/g

Jodzahl 0,94 gJ₂/100 g

Trübungspunkt 40°C

Kaliumgehalt 10ppm

Ausführungsbeispiel 2

Entsprechend der Verfahrensweise im Ausführungsbeispiel 1 d) werden an eine Mischung von 1 310 kg Vorprodukt gemäß Ausführungsbeispiel 1 bund 290 kg Vorprodukt gemäß Ausführungsbeispiel 1c 10050 kg eines Gemisches von 80Gew.-% Propylenoxid und 20Gew.-% Ethylenoxid angelagert.

Nach Aufbereitung des alkalischen Rohpolyethers analog Ausführungsbeispiel 1 d ist das fertige Produkt durch folgende Kennwerte charakterisiert:

Hydroxylzahl 52 mg KOH/g

Viskosität bei 25 °C 562mPa-s · Wassergehalt 0,02%

pH-Wert 5,9

Säurezahl 0,1 mg KOH/g

Jodzahl 1,06gJ₂/100g

Trübungspunkt 41⁰C

— t — ftU

Ausführungsbeispiel 3

Entsprechend der Verfahrensweise im Ausführungsbeispiel 1 d) werden an eine Mischung von 11OOkg Vorprodukt gemäß Ausführungsbeispiel 1 a) und 600kg Vorprodukt gemäß Ausführungsbeispiel 1 c) 15780kg eines Gemisches von 80Gew.-% Propylenoxid und 20Gew.-% Ethylenoxid angelagert.

Nach Aufbereitung des alkalischen Rohpolyethers analog Ausführungsbeispiel 1 d) ist das fertige Produkt durch folgende Kennwerte charakterisiert:

Hydroxylzahl 48,3mgKOH/g

Viskosität bei 25⁰C 66OmPa^s Wassergehalt 0,03%

pH-Wert 5,8

Säurezahl 0,11mgKOH/g

Jodzahl 0,58gJ₂/100g

Trübungspunkt 46°C

Kaliumgehalt 17 ppm

Ausführungsbeispiel 4

Entsprechend der Verfahrensweisen im Ausführungsbeispiel 1 d) werden an eine Mischung von 1540 kg Vorprodukt gemäß Ausführungsbeispiel 1 a) und 210kg Vorprodukt gemäß Ausführungsbeispiel 1 c) 7790kg einer Mischung von 85Gew.-% Propylenoxid und 15Gew.-% Ethylenoxid angelagert.

Nach Aufbereitung des Rohproduktes analog Ausführungsbeispiel 1 d) ist das Fertigprodukt durch folgende Kennwerte charakterisiert:

Hydroxylzahl 50,1 mg KOH/g

Viskosität bei 20 ⁰C 556mPa-s Wassergehalt . 0,06%

pH-Wert 6,5

Säurezahl 0,03 mg KOH/g

Jodzahl ^: 2,18gJ₂/100g

Trübungspunkt 3O⁰C

Kaliumgehalt 15 ppm

Ausführungsbeispiel 5

In einem Rührreaktor gemäß Ausführungsbeispiel 1 a) werden folgende Ausgangsstoffe miteinander vermischt:

490 kg Glyzerol

185kg wäßrige, ca. 48%ige Kalilauge 280kg Saccharose

An das Gemisch werden bei Temperaturen von 120 bis 125°C und maxitnal 0,8MPa Druck 1200kg Propylenoxid angelagert. Nach einerStabilisierungszeitvon maximal 2 Stunden werden Restoxid, niedere Propylenglykole und Wasser unter Vakuum bei Temperaturen von 120 bis 130⁰C abdestilliert. Das erhaltene Vorprodukt ist durch folgende Kennwerte charakterisiert.

Hydroxylzahl 680 mg KOH/g

Alkalität 4,4% KOH

Wassergehalt 0,25%

Entsprechend der Verfahrensweise in den Ausführungsbeispielen 1 bis 4 wird aus 1133 kg dieses Vorproduktes durch Anlagerung von 2153kg Propylenoxid und 13156kg einer Mischung von 80Gew.-% Propylenoxid und 20Gew.-% Ethylenoxid ein Polyetheralkohol erzeugt, der durch folgende Kennwerte charakterisiert wird:

Hydroxylzahl 46,8 mg KOH/g

Viskosität bei 25 ⁰C 637mPa-s Wassergehalt 0,04%

pH-Wert . 6,7

Säurezahl 0,006 mg KOH/g

Jodzahl 0,98 gJ₂/100 g

Trübungspunkt 41 °C Kaliumgehalt 8 ppm

-5- 248 Ausführungsbeispiel 6

An ein Gemisch, bestehend aus 2 000 kg des Vorproduktes gemäß Ausführungsbeispiel 1 a) und 270 kg des Vorproduktes gemäß Ausführungsbeispiel 1 c) werden in einem Rührreaktor gemäß Ausführungsbeispiel 1 a) 12135kg Propylenoxid und nach einer Druckstabilisierung 2155 kg Ethylenoxid bei Temperaturen von 110 bis 112°C und einem Druck von maximal 0,5MPa angelagert.

Nach beendeter Ethylenoxida η lagerung wird maximal 1,5 h bei Reaktionstemperatur stabilisiert und anschließend das Restoxid mit Inertgas ausgeblasen.

Nach Aufbereitung des Rohproduktes analog Ausführungsbeispiel 1 d) ist das Fertigprodukt durch folgende Kennwerte charakterisiert:

Hydroxylzahl 33mgKOH/g

Viskosität bei 25 ⁰C 110OmPa-S

Wassergehalt 0,05%

pH-Wert 6,4

Säurezahl 0,02mgKOH/g

Jodzahl 1,8gJ₂/100g

Ausführungsbeispiel 7

An 240 kg Vorprodukt gemäß Ausführungsbeispiel 1 a) werden in dem dort beschriebenen Rührreaktor 7480 kg Propylenoxid bei Temperaturen von 110°C bis 112⁰C und einem Druck von maximal 0,5MPa angelagert.

Nach erfolgter Druckstabilisierung werden 123 kg Saccharose in den Reaktor dosiert, das Gemisch homogenisiert und unter den obengenannten Bedingungen 4070kg Propylenoxid an das Gemisch angelagert.

Nach erneuter Druckstabilisierung werden 2135kg Ethylenoxid in den Reaktor dosiert und umgesetzt, anschließend wird maximal 1,5 Stunden stabilisiert und das Restoxid mit Inertgas ausgeblasen.

Das aufbereitete Fertigprodukt ist durch folgende Kennwerte charakterisiert:

Hydroxylzahl 35,5mgKOH/g

Viskosität bei 25 °C 112OmPa-S

Wassergehalt 0,03%

pH-Wert 6,8

Säurezahl 0,01 mg KOH/g

Jodzahl 1,85gJ₂/100g

Ausführungsbeispiel 8

a) In einem Rührreaktor gemäß Ausführungsbeispiel 1 a) werden 600kg Vorprodukt gemäß Ausführungsbeispiel 1 c) mit 760 kg Propylenoxid bei Temperaturen von 120°C bis 125°C und unter Druck zu einem Polyetheralkohol umgesetzt. Nach erfolgter Druckstabilisierung wird Restoxid entfernt durch Stripping mit Inertgas.

Das Rohprodukt ist durch folgende Kennwerte charakterisiert:

Hydroxylzahl " 475 mg KOH/g

Alkalität 0,3% KOH

b) In einem Rührreaktor gemäß Ausführungsbeispiel 1 a) werden an eine Mischung aus 1 390 kg Vorprodukt gemäß Ausführungsbeispiel 1 a) und 430kg Rohpolyether gemäß Ausführungsbeispiel 8a) bei Temperaturen von 110°Cbis 112°C und unter Druck von maximal 0,5MPa 12590 kg Propylenoxid und nach erfolgter Druckstabilisierung 2155 kg Ethylenoxid angelagert:

Es wird anschließend maximal 1,5 Stunden stabilisiert und danach das Restoxid mit Stickstoff ausgeblasen. Nach üblicher Aufbereitung ist das Fertigprodukt durch folgende Kennwerte charakterisiert:

Hydroxylzahl 27,5 mg KOH/g

Viskosität bei 25 ⁰C 108OmPa-S

Wassergehalt 0,04%

pH-Wert 6,7

Säurezahl 0,01 mg KOH/g

Jodzahl 2,2gJ₂/100g

Ausführungsbeispiel 9

In einem Rührreaktor gemäß Ausführungsbeispiel 1 a) werden an 2830kg des dort hergestellten Vorproduktes 11120kg Propylenoxid und nach erfolgter Druckstabilisierung 2060kg Ethylenoxid angelagert. Die Synthese wird bei einer Temperatur von 110⁰C bis 112°C und einem Druck von max. 0,5MPa durchgeführt. Nach erneuter Druckstabilisierung werden mit Inertgas das Restoxid entfernt und das Rohprodukt in üblicher Weise aufbereitet

Das aufbereitete Produkt ist durch folgende Kennwerte charakterisiert:

Hydroxylzahl 30mgKOH/g

Viskosität bei 25 °C 99OmPa-S '

Jodzahl 2,0gJ₂/100g

Dem aufbereiteten Produkt werden 150kg ebenfalls aufbereitetes Rohprodukt gemäß Ausführungsbeispiel 8a) zudosiert und homogenisiert.

Der fertige Polyetheralkohol ist durch folgende Kennwerte charakterisiert:

Hydroxylzahl 34mgKOH/g

Viskosität bei 25 °C 106OmPa-S

Wassergehalt 0,06%

pH-Wert 6,6

Säurezahl 0,009

Jodzahl 1,95gJ₂/100g

Ausführungsbeispiel 10

In einem Rührreaktor gemäß Ausführungsbeispiel 1 a) werden 2700kg des dort hergestellten Vorproduktes mit 90kg Sorbit bei einer Temperatur von 110⁰C bis 112⁰C und unter Druck von maximal 0,5MPa 12400 kg Propylenoxid und 2230 kg Ethylenoxid nacheinander angelagert. Nach der Zugabe des Propylenoxids bzw. des Ethylenoxids folgt eine Druckstabilisierung, am Syntheseende wird Restoxid mit Inertgas ausgeblasen. Der fertig aufbereitete Polyetheralkohol ist durch folgende Kennwerte charakterisiert:

Hydroxylzahl 35,5mg KOH/g

Viskosität bei 25 °C 1025mPa-s

Wassergehalt 0,04%

pH-Wert 6,2 .

Säurezahl 0,02 mg KOH/g

Jodzahl 1,85gJ₂/100g

Ausführungsbeispiel 11

a) In einem Rührreaktor gemäß Ausführungsbeispiel 1 a) werden 400kg Glyzerol, 32kg wäßrige 48%ige Kalilauge und 800kg Zellulose bei Temperaturen von 110°C bis 120⁰C und unter Druck von maximal 0,5MPa mit 3800 kg Propylenamid umgesetzt. Nach beendeter Propylenoxidzugabefolgt eine Druckstabilisierung, anschließend wird Restoxid mit Inertgas ausgeblasen. Das erhaltene Vorprodukt ist durch folgende Kennwerte charakterisiert:

Hydroxylzahl 328 mg KOH/g

Alkalität 0,3% KOH

b) In einem Rührreaktor gemäß Ausführungsbeispiel 1 a) werden 4000kg des dort hergestellten Vorproduktes und 250kg Vorprodukt gemäß Ausführungsbeispiel 11a) homogenisiert. Anschließend werden unter Druck von max. 0,5 MPa bei Temperaturen von 118°Cbis 120⁰C 10250kg einer Mischung aus80Gew.-% Propylenoxid und 20Gew.-% Ethylenoxid angelagert.

Nach beendeter Alkylenoxidgemischdosierung folgt eine Druckstabilisierung, anschließend wird Restoxid unter Inertgas entfernt und das Rohprodukt in üblicher Weise aufbereitet.

Der fertige Polyetheralkohol ist durch folgende Kennwerte charakterisiert:

Hydroxylzahl 42,5 mg KOH/g

Viskosität bei 25°C 695mPa-s

pH-Wert 6,3

Säurezahl 0,013 mg KOH/g

Jodzahl 0,92 gJ₂/100 g

Claims (2)

1. Verfahren zur Herstellung hochmolekularer Weichschaumpolyetheralkohole im Hydroxylzahibereich von 25 mg KOH/g bis 60 mg KOH/g mit Funktionalitäten im Bereich von 3 bis 5 und niederer Viskosität durch basisch katalysierte blockweise bzw. statistische Anlagerung von Propylen- und/oder Ethylenoxid an 2- und/oder 3-funktionellen alkoholische Startsubstanzen und Umsetzung in trockener oder nasser Fahrweise im Beisein spezieller Koinitiatoren, dadurch gekennzeichnet, daß dem Startsubstanz- bzw. Reaktionsmisch 4-oder höherfunktionelle Modifizierungssubstanzen, vorzugsweise Mono- oder Disaccharide als reine Substanz oder als Alkoxylierungsprodukt zugesetzt werden, wobei die Zugabe dieser Substanzen in geringen Mengen und unter Kombination von Art, Menge und Zeitpunkt erfolgt und die Konzentration an funktionalitätsbestimmenden, reaktionsfähigen Hydroxylgruppen entsprechend der aufzubauenden Polymerstruktur und in Abhängigkeit von den ablaufenden Nebenreaktionen variiert oder auf einen konstanten Wert eingestellt werden kann.

2. Verfahren nach Punkt 1, dadurch gekennzeichnet, daß die reinen 4- oder höherfunktionellen Modifizierungssubstanzen zum Startgemisch bzw. zu Beginn der Polymerisation zu nach Anlagerung von bis zu 50% Alkylenoxid entstehenden Vorpolymeren und die Alkoxylierungsprodukte der 4- oder höherfunktionellen Modifizierungssubstanzen entsprechend ihrem Alkoxylierungsgrad zum Startgemisch oder insbesondere nach Anlagerung einer Teilmenge oder der Gesamtmenge an Alkylenoxid zugesetzt werden.

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung hochmolekularer Polyetheralkohole für (Jen Einsatz in Polyurethan-Weichschaumstoffen.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Zur Herstellung elastischer Polyurethanschäume werden spezielle Polyetheralkohole mit hohem Molgewicht und geringer Verzweigung eingesetzt, wozu vor allem OH-funktionelle Starter, insbesondere Diole und Triole wie Ethylenglykol und Glyzerol oderTrimethylolpropan verwendet werden. Diese alkoholischen Startsubstanzen werden nach dem anionischen Reaktionsmechanismus unter Anwendung basischer Katalysatoren wie KOH, NaOH und/oder Aminen mit niederen Alkylenoxiden insbesondere Propylen- und/oder Ethylenoxid umgesetzt. Zur Erzielung dieser hohen Molekulargewichte werden lange Polyoxypropylenblöcke eingebaut, und dabei tritt eine Reihe unerwünschter Nebenreaktionen auf, die eine Erhöhung der Ungesättigtheit und des Gehaltes an monofunktionellen Bestandteilen bewirken. Zur Verbesserung der Polyetheralkoholeigenschaften und der Verringerung der Funktionalitätsverluste wird die blockweise Alkylenoxidanlagerung mehr oder weniger durch eine statistische PropylenoxidVEthylenoxid-Anlagerung unterbrochen bzw. ersetzt. Allerdings lassen sich damit nur geringe Funktionalitätsdefekte beheben. Zur Erhöhung des Gehaltes an primären OH-Gruppen und zur Verbesserung der Reaktionsfähigkeit müssen die reinen Polypropylenoxidketten bzw. statistischen Propylenoxid-/ Ethylenoxidanlagerungen durch reine Polyethylenoxidblöcke abgeschlossen werden. Für die Aufrechterhaltung einer etwa konstanten OH-Gruppenfunktionalität ist ein Verfahren bekannt, nach welchem während der Alkoxylierung neben dem Alkylenoxid auch ständig neue Startsubstanz bzw. Startmischung zugesetzt werden, wodurch dasOH-Gruppenangebot beeinflußt wird. Es ist auch möglich, Fertigpolyetheralkohole bzw. entsprechende Vorpolymerisate in den Starter einzumischen und damit einen Funktionalitätsausgleich zu schaffen. Durch die ständige Zuführung von Startgemisch während der Reaktion werden allerdings immer neue Polyetheralkohol-Moleküle aufgebaut, und es entsteht eine sehr breite Molgewichtsverteilung. Die Beeinflussung der Funktionalität ist damit nur in sehr engen Grenzen möglich.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist es, ein ökonomisches Verfahren zur Herstellung hochmolekularer Weichschaumpolyetheralkohole auf Basis OH-funktioneller Startsubstanzen zu entwickeln.