DE102006009150B4 - Process for the preparation of polytetrahydrofuran or tetrahydrofuran copolymers - Google Patents

Process for the preparation of polytetrahydrofuran or tetrahydrofuran copolymers Download PDF

Info

Publication number
DE102006009150B4
DE102006009150B4 DE102006009150.7A DE102006009150A DE102006009150B4 DE 102006009150 B4 DE102006009150 B4 DE 102006009150B4 DE 102006009150 A DE102006009150 A DE 102006009150A DE 102006009150 B4 DE102006009150 B4 DE 102006009150B4
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
ether
tetrahydrofuran
pthf
polymerization
linear
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
DE102006009150.7A
Other languages
German (de)
Other versions
DE102006009150A1 (en
Inventor
Dr. Pinkos Rolf
Dr. Käshammer Stefan
Dr. Graf Hermann
Dr. Rodewald Dieter
Dr. Wabnitz Tobias
Dr. Hatscher Stephan
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
BASF SE
Original Assignee
BASF SE
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by BASF SE filed Critical BASF SE
Priority to DE102006009150.7A priority Critical patent/DE102006009150B4/en
Priority to CN2007100787271A priority patent/CN101024686B/en
Priority to KR1020070018349A priority patent/KR101358470B1/en
Publication of DE102006009150A1 publication Critical patent/DE102006009150A1/en
Application granted granted Critical
Publication of DE102006009150B4 publication Critical patent/DE102006009150B4/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/28Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the compounds used containing active hydrogen
    • C08G18/40High-molecular-weight compounds
    • C08G18/48Polyethers
    • C08G18/4854Polyethers containing oxyalkylene groups having four carbon atoms in the alkylene group
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/08Processes
    • C08G18/10Prepolymer processes involving reaction of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen in a first reaction step
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G65/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming an ether link in the main chain of the macromolecule
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G65/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming an ether link in the main chain of the macromolecule
    • C08G65/02Macromolecular compounds obtained by reactions forming an ether link in the main chain of the macromolecule from cyclic ethers by opening of the heterocyclic ring
    • C08G65/04Macromolecular compounds obtained by reactions forming an ether link in the main chain of the macromolecule from cyclic ethers by opening of the heterocyclic ring from cyclic ethers only
    • C08G65/06Cyclic ethers having no atoms other than carbon and hydrogen outside the ring
    • C08G65/16Cyclic ethers having four or more ring atoms
    • C08G65/20Tetrahydrofuran
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G65/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming an ether link in the main chain of the macromolecule
    • C08G65/02Macromolecular compounds obtained by reactions forming an ether link in the main chain of the macromolecule from cyclic ethers by opening of the heterocyclic ring
    • C08G65/30Post-polymerisation treatment, e.g. recovery, purification, drying

Abstract

Verfahren zur Herstellung von Polytetrahydrofuran oder Tetrahydrofuran-Copolymeren durch Polymerisation von Tetrahydrofuran, in Gegenwart eines Telogens und/oder eines Comonomers an einem sauren Katalysator, dadurch gekennzeichnet, dass die Reaktionsmischung 0,001 bis 5 Gew.-% mindestens eines linearen aliphatischen Ethers enthält.A process for the preparation of polytetrahydrofuran or tetrahydrofuran copolymers by polymerization of tetrahydrofuran, in the presence of a telogen and / or a comonomer on an acidic catalyst, characterized in that the reaction mixture contains from 0.001 to 5 wt .-% of at least one linear aliphatic ether.

Description

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Gewinnung von Polytetrahydrofuran oder Tetrahydrofuran-Copolymeren mit verringerter Funktionalität durch Polymerisation von Tetrahydrofuran - im folgenden THF genannt - in Gegenwart eines Telogens und/oder Comonomers an einem sauren Katalysator, wobei ein Gehalt an linearen aliphatischen Ethern von 0,001 bis 5 Gew.-% in der Reaktionsmischung eingestellt wird.The present invention is a process for the production of polytetrahydrofuran or tetrahydrofuran copolymers with reduced functionality by polymerization of tetrahydrofuran - hereinafter called THF - in the presence of a telogen and / or comonomer on an acidic catalyst, wherein a content of linear aliphatic ethers of 0.001 to 5 wt .-% is set in the reaction mixture.

Polytetrahydrofuran - im folgenden PTHF genannt - das auch als Polyoxybutylenglykol bekannt ist, wird in der Kunststoff- und Kunstfaserindustrie als vielseitiges Zwischenprodukt verwendet und dient unter anderem zur Herstellung von Polyurethan-, Polyester- und Polyamid-Elastomeren. Ein besonders wichtiges Einsatzgebiet ist die Herstellung von Spandexfasern. Daneben ist es, wie auch einige seiner Derivate, in vielen Anwendungsfeldern ein wertvoller Hilfsstoff, so zum Beispiel als Dispergiermittel oder beim Entfärben (Deinken) von Altpapier.Polytetrahydrofuran - hereinafter referred to as PTHF - which is also known as polyoxybutylene glycol, is used in the plastics and synthetic fiber industry as a versatile intermediate and is used, inter alia, for the production of polyurethane, polyester and polyamide elastomers. A particularly important field of application is the production of spandex fibers. In addition, it is, as well as some of its derivatives, in many fields of application, a valuable adjuvant, for example, as a dispersant or during the decolorization (deinking) of waste paper.

PTHF wird technisch üblicherweise durch Polymerisation von Tetrahydrofuran - im Folgenden kurz THF genannt - an geeigneten Katalysatoren hergestellt. Durch Zugabe geeigneter Reagenzien kann die Kettenlänge der Polymerketten gesteuert werden und so das mittlere Molekulargewicht auf den gewünschten Wert eingestellt werden. Die Steuerung erfolgt dabei durch Wahl von Art und Menge des Telogens. Solche Reagenzien werden Kettenabbruchreagenzien oder „Telogene“ genannt. Durch die Wahl geeigneter Telogene können zusätzlich funktionelle Gruppen an ein Ende oder beiden Enden der Polymerkette eingeführt werden. Bei industriellen Prozessen werden häufig Essigsäureanhydrid oder Wasser als Telogene eingesetzt.PTHF is technically usually prepared by polymerization of tetrahydrofuran - hereinafter referred to as THF - on suitable catalysts. By adding suitable reagents, the chain length of the polymer chains can be controlled to adjust the average molecular weight to the desired value. The control is done by selecting the type and amount of telogen. Such reagents are called chain termination reagents or "telogens". By choosing suitable telogens, functional groups can additionally be introduced at one or both ends of the polymer chain. In industrial processes, acetic anhydride or water are often used as telogens.

Andere Telogene wirken nicht nur als Kettenabbruchsreagenzien, sondern werden auch in die wachsende Polymerisatkette des PTHF's eingebaut. Sie haben nicht nur die Funktion eines Telogens, sondern sind gleichzeitig ein Comonomer und können daher mit gleicher Berechtigung sowohl als Telogene wie auch als Comonomere bezeichnet werden. Beispiele für solche Comonomere sind Telogene mit zwei Hydroxygruppen wie die Diole (Dialkohole). Dies können beispielsweise Ethylenglykol, Propylenglykol, Butylenglykol, Neopentylglykol,1,3-Propandiol, 2-Butin-1,4-diol, 1,6-Hexandiol oder niedermolekulares PTHF sein. Weiterhin sind als Comonomere cyclische Ether wie 1,2-Alkylenoxide, zum Beispiel Ethylenoxid oder Propylenoxid, 2-Methyltetrahydrofuran oder 3-Methyltetrahydrofuran geeignet. Die Verwendung solcher Comonomere führt mit Ausnahme von Wasser, 1,4-Butandiol und niedermolekularem PTHF zur Herstellung von Tetrahydrofuran-Copolymeren - im folgenden THF-Copolymere genannt - und ermöglicht es auf diese Weise, PTHF chemisch zu modifizieren.Other telogens not only act as chain-termination reagents but are also incorporated into the growing polymer chain of the PTHF. Not only do they have the function of a telogen, but they are also a comonomer and can therefore be considered equally well as telogens as well as comonomers. Examples of such comonomers are telogens having two hydroxy groups, such as the diols (dialcohols). These may be, for example, ethylene glycol, propylene glycol, butylene glycol, neopentyl glycol, 1,3-propanediol, 2-butyne-1,4-diol, 1,6-hexanediol or low molecular weight PTHF. Further suitable comonomers are cyclic ethers, such as 1,2-alkylene oxides, for example ethylene oxide or propylene oxide, 2-methyltetrahydrofuran or 3-methyltetrahydrofuran. The use of such comonomers, with the exception of water, 1,4-butanediol and low molecular weight PTHF leads to the preparation of tetrahydrofuran copolymers - hereinafter called THF copolymers - and thus makes it possible to chemically modify PTHF.

Für die katalytische Umsetzung von THF mit Anhydriden, z.B. Essigsäureanhydrid, sind verschiedene saure Katalysatoren, z.B. saure Tonerden, saure lonentauscher wie Nafion®, saure Metall- oder Mischoxide oder Heteropolysäuren bekannt.For the catalytic conversion of THF with anhydrides, eg acetic anhydride, different acidic catalysts, such as acidic clays, acidic ion exchangers such as Nafion ®, acidic metal or mixed oxides or heteropolyacids are known.

Vorteilhaft ist insbesondere die THF-Polymerisation oder THF-Copolymerisation in Gegenwart von C2- bis C12-Carbonsäureanhydriden oder deren Gemischen mit C2- bis C12-Carbonsäuren wie z.B. Acetanhydrid oder Acetanhydrid-Essigsäure Gemischen in Gegenwart saurer Katalysatoren zu Mono- und/oder Diestern des PTHF's oder der THF-Copolymere und anschließende basisch katalysierte Umesterung der PTHF-Ester oder Ester der_THF-Copolymere mit Methanol zu PTHF oder THF-Copolymeren (mit endständigen Hydroxylgruppen), wie dies beispielsweise in DE-A 10245198 beschrieben ist. Als saure Polymerisationskatalysatoren kommen dabei beispielsweise saure Tonerden, saure lonentauscher wie Nafion®, saure Metall- oder Mischoxide, Fluorsulfonsäure oder Heteropolysäuren in Betracht.Particularly advantageous is the THF polymerization or THF copolymerization in the presence of C 2 - to C 12 carboxylic anhydrides or mixtures thereof with C 2 - to C 12 carboxylic acids such as acetic anhydride or acetic anhydride mixtures in the presence of acidic catalysts to mono- and or diesters of the PTHF or of the THF copolymers and subsequent base-catalyzed transesterification of the PTHF esters or esters of the THF copolymers with methanol to form PTHF or THF copolymers (with terminal hydroxyl groups), as described, for example, in US Pat DE-A 10245198 is described. As acidic polymerization catalysts, for example, acidic clays, acidic ion exchangers such as Nafion ®, acidic metal or mixed oxides, or fluorosulfonic heteropolyacids contemplated.

Im Allgemeinen ist man bestrebt, eine möglichst hohe Funktionalität von PTHFs zu gewährleisten. Unter Funktionalität wird die sogenannte Endgruppenfunktionalität des PTHFs verstanden. Sofern alle Enden der PTHF-Moleküle im PTHF eine OH-Gruppe tragen, weist die Funktionalität den Wert 2,000 auf. Ein monofunktioneller Alkohol wie beispielsweise n-Butanol hat die Funktionalität 1,000. Bei der Umsetzung von PTHF mit Diisocyanaten werden um so höhere Kettenlängen erreicht, je höher die Funktionalität des PTHFs ist. Für gewisse Anwendungen, z.B. zur Verbesserung der Spinnbarkeit der Spinnlösung im Prozess der Spandexfaserherstellung, ist es allerdings gewünscht, bei der Umsetzung von PTHF mit Diisocyanaten den Polymerisationsgrad so gering als möglich zu gestalten. Um dies zu erreichen, ist es bekannt dem PTHF monofunktionelle Alkohole wie zum Beispiel n-Butanol zuzusetzen, wie dies in der Offenlegungsschrift JP-A 07-278 246 beschrieben ist. Dadurch wird auch die Kontrolle der Viskosität der Spinnlösung (des Polyurethanharnstoffpolymerisats) zur Spandexfaserherstellung erleichtert. Das exakte Einmischen dieser monofunktionellen Alkohole in das hochviskose Polymer bedeutet einen großen technischen Aufwand. Um die exakte Konzentration an monofunktionellem Alkohol im PTHF sicherzustellen, ist in der Regel ein eigener Tank mit der entsprechenden Dosier- und Mischeinheit notwendig. Wegen der hohen Investitions- und Betreiberkosten ist es wünschenswert, das nachträgliche Zugeben von monofunktionellen Alkoholen zu vermeiden, wodurch man auch das Risiko von Schwankungen des n-Butanolgehalts im PTHF aufgrund der hohen Volatilität des n-Butanols, unkontrolliertem Verflüchtigen desselben sowie daraus resultierenden Prozessschwankungen bei der Anwendung des entsprechenden PTHF vorteilhaft reduziert und von vorneherein PTHF zur Verfügung zu stellen, das eine geringere Funktionalität als 2 aufweist.In general, efforts are made to ensure the highest possible functionality of PTHFs. Functionality is understood as the so-called end-group functionality of the PTHF. If all ends of the PTHF molecules in the PTHF carry an OH group, the functionality is 2.000. A monofunctional alcohol such as n-butanol has the functionality of 1.000. In the reaction of PTHF with diisocyanates, the higher the functionality of the PTHF, the higher are the chain lengths. For certain applications, eg to improve the spinnability of the spinning solution in the process of spandex fiber production, however, it is desirable to make the degree of polymerization as low as possible in the reaction of PTHF with diisocyanates. To achieve this, it is known to add to the PTHF monofunctional alcohols such as n-butanol, as in the published patent application JP-A 07-278 246 is described. This also facilitates the control of the viscosity of the spinning solution (the polyurethaneurea polymer) for spandex fiber production. The exact incorporation of these monofunctional alcohols in the highly viscous polymer means a great deal of technical effort. In order to ensure the exact concentration of monofunctional alcohol in the PTHF, a separate tank with the appropriate dosing and mixing unit is usually necessary. Because of the high investment and operating costs, it is desirable to avoid the subsequent addition of monofunctional alcohols, which also increases the risk of fluctuations in the n-butanol content in the PTHF due to the high volatility of the n-butanol, uncontrolled volatilization thereof and resulting process fluctuations in the application of the corresponding PTHF advantageously reduced and to provide PTHF from the outset, which has a lower functionality than 2.

Für die direkte Bestimmung der Funktionalität des PTHF's sind aus dem Stand der Technik keine Verfahren bekannt. Daher wird die Funktionalität des PTHF's über die Viskosität der mit diesem PTHF hergestellten Spinnlösungen (z.B. Polyurethanharnstoff- oder Polyurethanureapolymerisate in Dimethylacetamid oder in Dimethylformamid) bestimmt. Bei ansonsten gleicher Rezeptur, Konzentration und Herstellungsweise sowie gleichen Prozessbedingungen und sonstigen Ausgangsstoffen entsprechen niedrigere Viskositäten der Spinnlösung einer niedrigeren Funktionalität des PTHFs.For the direct determination of the functionality of the PTHF, no methods are known from the prior art. Therefore, the functionality of the PTHF is determined by the viscosity of the spinning solutions made with this PTHF (e.g., polyurethane urea or polyurethane urea polymers in dimethylacetamide or dimethylformamide). With otherwise identical formulation, concentration and method of preparation as well as the same process conditions and other starting materials, lower viscosities of the spinning solution correspond to a lower functionality of the PTHF.

Es bestand daher die Aufgabe, nach einem Verfahren zur Herstellung von PTHF oder THF-Copolymeren zu suchen, mit dem einfach und wirtschaftlich PTHF und Copolymere des THF's mit bestimmter Funktionalität hergestellt werden können.It was therefore the object to search for a process for the preparation of PTHF or THF copolymers, with the simple and economical PTHF and copolymers of THF's can be prepared with specific functionality.

Es wurde nun ein Verfahren zur Herstellung von Polytetrahydrofuran oder Tetrahydrofuran-Copolymeren mit einer Funktionaltität kleiner zwei (2) durch Polymerisation von Tetrahydrofuran und in Gegenwart mindestens eines Telogens und/oder Comonomers an einem sauren Katalysator gefunden, wobei der Reaktionsmischung, über die Rückführung von nicht umgesetztem THF und/oder über den Frischzulauf an Edukten, 0,001 bis 5 Gew.-% bevorzugt 0,005 bis 1 Gew.-% bezogen auf die Reaktionsmischung, eines linearen aliphatischen Ethers zugegeben werden.We have now found a process for the preparation of polytetrahydrofuran or tetrahydrofuran copolymers having a functionality of less than two (2) by polymerization of tetrahydrofuran and in the presence of at least one telogen and / or comonomer on an acidic catalyst, the reaction mixture, via the recycling of non converted THF and / or fresh feed to reactants, 0.001 to 5 wt .-%, preferably 0.005 to 1 wt .-%, based on the reaction mixture, of a linear aliphatic ether are added.

Der Zulauf zum Reaktor umfasst neben Tetrahydrofuran, Telogen und/oder Comonomer. Der lineare aliphatische Ether kann einem der Edukte oder dem Gemisch derselben zugegeben werden. Bevorzugt enthält das THF oder das THF/Comonomer-Gemisch den linearen Ether. Die Zugabe des linearen Ethers kann prinzipiell in den Frischzulauf zum Reaktor erfolgen oder in den aus der Aufarbeitung der Polymerisationsprodukte zurückgewonnene Rücklauf aus THF und nicht umgesetzten linearen Ether, der bevorzugt in die Polymerisation zurückgeführt wird.The feed to the reactor comprises, in addition to tetrahydrofuran, telogen and / or comonomer. The linear aliphatic ether may be added to one of the starting materials or the mixture thereof. Preferably, the THF or the THF / comonomer mixture contains the linear ether. The addition of the linear ether can in principle take place in the fresh feed to the reactor or in the recovered from the workup of the polymerization products reflux of THF and unreacted linear ether, which is preferably recycled to the polymerization.

Für den Einsatz in dem erfindungsgemäßen Verfahren sind lineare Ether, die von linearen C1-C10-Alkoholen abgeleitet sind, wie z.B. Dimethylether, Diethylether, Methylethylether, Dipropylether, Methylpropylether, Ethylpropylether, Dibutylether, Methylbutylether, Ethylbutylether, Propylbutylether, 4-Hydroxybutyl-1-butylether, 4-Hydroxybutyl-1-methylether, 4-Acetoxybutyl - 1-butylether geeignet. Besonders bevorzugt sind Diethylether, Methylbutylether, 4-Acetyoxybuty-1-butylether.For use in the process of the present invention, linear ethers derived from linear C 1 -C 10 alcohols, e.g. Dimethyl ether, diethyl ether, methyl ethyl ether, dipropyl ether, methyl propyl ether, ethyl propyl ether, dibutyl ether, methyl butyl ether, ethyl butyl ether, propyl butyl ether, 4-hydroxybutyl-1-butyl ether, 4-hydroxybutyl-1-methyl ether, 4-acetoxybutyl - 1-butyl ether suitable. Particular preference is given to diethyl ether, methyl butyl ether, 4-acetoxybuty 1-butyl ether.

Nach dem neuen Verfahren lässt sich hochreines PTHF mit gewünschter Funktionalität sicher und reproduzierbar herstellen.The new process makes it possible to produce high-purity PTHF with the desired functionality safely and reproducibly.

Beispiele für die im erfindungsgemäßen Verfahren eingesetzten sauren heterogenen oder homogenen Katalysatoren sind im Folgenden beschrieben: Examples of the acidic heterogeneous or homogeneous catalysts used in the process according to the invention are described below:

Bei dem erfindungsgemäßen Herstellungsverfahren für PTHF und THF-Copolymere wird in einem ersten Schritt ein Mono- und/oder Diester des PTHF's bzw. der THF Copolymere durch Polymerisation von THF bevorzugt in Gegenwart von Essigsäureanhydrid und gegebenenfalls Comonomeren an sauren, bevorzugt heterogenen Katalysatoren, hergestellt.In the production process according to the invention for PTHF and THF copolymers, a mono- and / or diester of the PTHF or of the THF copolymers is prepared in a first step by polymerization of THF preferably in the presence of acetic anhydride and optionally comonomers over acidic, preferably heterogeneous catalysts.

Geeignete Katalysatoren sind beispielsweise Katalysatoren auf Basis von Bleicherden wie sie beispielsweise in DE-A 1 226 560 beschrieben sind. Bleicherden, insbesondere auch aktivierte Montmorillonite, können als Formkörper im Festbett oder in Suspension verwendet werden.Suitable catalysts are, for example, catalysts based on bleaching earths, as used, for example, in US Pat DE-A 1 226 560 are described. Bleaching earths, in particular also activated montmorillonites, can be used as shaped bodies in a fixed bed or in suspension.

Weiterhin sind Katalysatoren auf Basis gemischter Metalloxide, insbesondere der Gruppen 3, 4, 13 und 14 des Periodensystems der Elemente, für die Polymerisation von THF bekannt. So beschreibt die JP-A 04-306 228 die Polymerisation von THF in Gegenwart eines Carbonsäureanhydrids an einem gemischten Metalloxid bestehend aus Metalloxiden der Formel MxOy mit ganzzahligen x und y im Bereich 1-3. Genannt werden als Beispiele Al2O3-SiO2, SiO2-TiO2, SiO2-ZrO2 und TiO2-ZrO2. Heteropolysäuren, insbesondere H3PW12O40 und H3PMo12O40 können auf einem Träger, bevorzugt jedoch ungeträgert als Katalysatoren eingesetzt werden.Furthermore, catalysts based on mixed metal oxides, in particular groups 3, 4, 13 and 14 of the Periodic Table of the Elements, are known for the polymerization of THF. That's how it describes JP-A 04-306 228 the polymerization of THF in the presence of a carboxylic acid anhydride on a mixed metal oxide consisting of metal oxides of the formula M x O y with integer x and y in the range 1-3. Al 2 O 3 -SiO 2 , SiO 2 -TiO 2 , SiO 2 -ZrO 2 and TiO 2 -ZrO 2 are mentioned as examples. Heteropolyacids, in particular H 3 PW 12 O 40 and H 3 PMo 12 O 40 can be used as catalysts on a support, but preferably unsupported.

Die US 5,208,385 offenbart Katalysatoren auf Basis amorpher Silicium/Aluminium-Mischoxide. Auch Mischoxide auf Basis SnO2/SiO2, Ga2O3/SiO2, Fe2O3/SiO2, In2O3/SiO2, Ta2O5/SiO2 und HfO2/SiO2 sind bekannt. Die vorgenannten Katalysatoren werden bevorzugt durch Copräzipitation/Sol-Gel-Methoden hergestellt. Trägerkatalysatoren sind in der DE-A 44 33 606 offenbart, wobei Wolfram- oder Molybdänoxide auf z.B. ZrO2, TiO2, HfO2, Y2O3, Fe2O3, Al2O3, SnO2, SiO2 oder ZnO aufgebracht werden. Weiterhin werden ZrO2/SiO2-Katalysatoren empfohlen, bei denen der Träger eine Alkalimetall-Konzentration < 5000 ppm aufweist.The US 5,208,385 discloses catalysts based on amorphous silicon / aluminum mixed oxides. Mixed oxides based on SnO 2 / SiO 2 , Ga 2 O 3 / SiO 2 , Fe 2 O 3 / SiO 2 , In 2 O 3 / SiO 2 , Ta 2 O 5 / SiO 2 and HfO 2 / SiO 2 are also known. The aforementioned catalysts are preferably prepared by coprecipitation / sol-gel methods. Supported catalysts are in the DE-A 44 33 606 wherein tungsten or molybdenum oxides are applied to, for example, ZrO 2 , TiO 2 , HfO 2 , Y 2 O 3 , Fe 2 O 3 , Al 2 O 3 , SnO 2 , SiO 2 or ZnO. Furthermore, ZrO 2 / SiO 2 catalysts are recommended in which the carrier has an alkali metal concentration <5000 ppm.

Alle zitierten Katalysatoren können prinzipiell als Festbett- als auch als Suspensionskatalysatoren eingesetzt werden.All cited catalysts can be used in principle as a fixed bed as well as suspension catalysts.

Katalysatoren auf Basis saurer lonentauscher sind in US 4,120,903 f ür die Polymerisation von THF, insbesondere alpha-Fluorsulfonsäure enthaltende Polymere (beispielsweise Nafion®), in Gegenwart von Essigsäureanhydrid beschrieben. Weiterhin sind Katalysatoren, die ein Metall und Perfluoralkylsulfonsäure-Anionen enthalten für die THF-Polymerisation geeignet. Catalysts based on acidic ion exchangers are known in US 4,120,903 f ÜR the polymerization of THF, especially alpha-fluorosulfonic acid-containing polymers (e.g., Nafion ®), as described in the presence of acetic anhydride. Furthermore, catalysts containing a metal and perfluoroalkylsulfonic acid anions are suitable for THF polymerization.

Daneben sind als Polymerisationskatalysatoren noch weitere gegebenenfalls aktivierte Tonmineralien bekannt, offenbart beispielsweise in der WO 94/05719 , WO 96/23833 , WO 98/51729 , WO 99/12992 und DE-A 195 134 93 . Auch Zeolithe sind als Katalysatoren geeignet und werden beispielsweise in DE-A 43 16 138 beschrieben. Schließlich sind noch sulfatisierte Zirkonoxide, sulfatisierte Aluminiumoxide, geträgerte Heteropolysäuren und geträgertes Ammoniumbifluorid (NH4F*HF) oder Antimonpentafluorid als geeignete Polymerisationskatalysatoren bekannt. Bevorzugt wird das erfindungsgemäße Verfahren mit aktivierten Bleicherden durchgeführt.In addition, other optionally activated clay minerals are known as polymerization catalysts, disclosed for example in US Pat WO 94/05719 . WO 96/23833 . WO 98/51729 . WO 99/12992 and DE-A 195 134 93 , Zeolites are also suitable as catalysts and are used, for example, in DE-A 43 16 138 described. Finally, sulfated zirconium oxides, sulfated aluminas, supported heteropolyacids and supported ammonium bifluoride (NH 4 F * HF) or antimony pentafluoride are also known as suitable polymerization catalysts. The process according to the invention is preferably carried out with activated bleaching earths.

Im European Journal of Inorganic Chemistry 18 (2003),3314-3317 werden Katalysatoren auf Grundlage einer Tellurverbindung und eines BF3 bzw. B(C6F5)3-Komplexes genannt. Auch zeigt BF3 allein oder mit Zugabe an Wasser katalytische Wirkung für die Reaktion. Ebenso reagieren auch weitere lewissaure Verbindungen, namentlich AlCl3, SbCl5 oder SnCl4. Ebenso sind Salze mit SbCl6, AsF6, SbF6 als Gegenanion zum Einsatz von THF in Gegenwart von konzentrierter Schwefelsäure geeignet. Auch wird der Einsatz rauchender Schwefelsäure oder von SO3 beschrieben. Weiterhin kann konzentrierte Schwefelsäure mit einem Kontakt auf Basis Eisen-Acetyl-Acetonat bzw. dem Eisensalz einer organischen Säure verwendet werden. Auch (CF3SO2)2O, CF3SO3H, Fluorsulfonsäure, Chlorsulfonsäure und ähnliche Derivate der Schwefelsäure und auch ihrer Salze, Fluorwasserstoff, und Perchlorsäure sind als Katalysatoren geeignet.Catalysts based on a tellurium compound and a BF 3 or B (C 6 F 5 ) 3 complex are mentioned in European Journal of Inorganic Chemistry 18 (2003), 3314-3317. Also, BF 3 alone or with addition of water shows catalytic activity for the reaction. Likewise, other Lewis acid compounds, namely AlCl 3 , SbCl 5 or SnCl 4 , also react. Likewise, salts with SbCl 6 , AsF 6 , SbF 6 as a counter anion for the use of THF in the presence of concentrated sulfuric acid are suitable. The use of fuming sulfuric acid or of SO 3 is also described. Furthermore, concentrated sulfuric acid with a contact based on iron acetyl acetonate or the iron salt of an organic acid can be used. Also (CF 3 SO 2 ) 2 O, CF 3 SO 3 H, fluorosulfonic acid, chlorosulfonic acid and similar derivatives of sulfuric acid and also its salts, hydrogen fluoride, and perchloric acid are suitable as catalysts.

Wird ein fester Katalysator eingesetzt, kommt als Vorbehandlung des Katalysators beispielsweise das Trocknen mit auf 80 bis 200°C, bevorzugt auf 100 bis 180°C erwärmten Gasen, wie z.B. Luft oder Stickstoff, in Frage.If a solid catalyst is used, as a pretreatment of the catalyst, for example, the drying with heated to 80 to 200 ° C, preferably at 100 to 180 ° C heated gases, such as. Air or nitrogen, in question.

Die Polymerisation wird im allgemeinen bei Temperaturen von 0 bis 80°C, vorzugsweise von 25°C bis zur Siedetemperatur des THF, durchgeführt. Der angewandte Druck ist in der Regel für das Ergebnis der Polymerisation nicht kritisch, weshalb im allgemeinen bei Atmosphärendruck oder unter dem Eigendruck des Polymerisationssystems gearbeitet wird.The polymerization is generally carried out at temperatures of 0 to 80 ° C, preferably from 25 ° C to the boiling point of the THF. The applied pressure is usually not critical to the result of the polymerization, which is why it is generally carried out at atmospheric pressure or under the autogenous pressure of the polymerization system.

Zur Vermeidung der Bildung von Etherperoxiden wird die Polymerisation vorteilhaft unter einer Inertgasatmosphäre vollzogen. Als Inertgase können z.B. Stickstoff, Kohlendioxid oder die Edelgase dienen, bevorzugt wird Stickstoff verwendet.To avoid the formation of ether peroxides, the polymerization is advantageously carried out under an inert gas atmosphere. As inert gases, e.g. Nitrogen, carbon dioxide or the noble gases are used, preferably nitrogen is used.

Das Verfahren kann diskontinuierlich oder kontinuierlich betrieben werden, wird jedoch aus wirtschaftlichen Gründen bevorzugt kontinuierlich betrieben.The process can be operated batchwise or continuously, but is preferably operated continuously for economic reasons.

Da Telogene zum Kettenabbruch führen, lässt sich über die eingesetzte Telogenmenge das mittlere Molekulargewicht des herzustellenden Polymers steuern. Als Telogen eignen sich C2- bis C12-Carbonsäureanhydride und/oder Gemische von Protonsäuren mit C2- bis C12-Carbonsäureanhydrid. Die Protonsäuren sind bevorzugt organische oder anorganische Säuren, die im Reaktionssystem löslich sind. Beispiele sind C2- bis C12-Carbonsäuren wie Essigsäure oder Sulfonsäuren, Schwefelsäure, Salzsäure, Phosphorsäure. Bevorzugt werden Essigsäureanhydrid und/oder Essigsäure verwendet. Im ersten Schritt, der Polymerisation, werden daher Mono- und Diester des PTHF's oder der THF-Copolymere gebildet. Bei Verwendung von Heteropolysäuren als Polymerisationskatalysator wird als Telogen im Allgemeinen Wasser eingesetzt, so dasst das gebildete Polymer Hydroxylgruppen aufweist.Since telogens lead to chain termination, the mean molecular weight of the polymer to be produced can be controlled via the amount of telogen used. Suitable telogens are C 2 - to C 12 -carboxylic anhydrides and / or mixtures of protic acids with C 2 - to C 12 -carboxylic anhydride. The protic acids are preferably organic or inorganic acids which are soluble in the reaction system. Examples are C 2 - to C 12 -carboxylic acids such as acetic acid or sulfonic acids, sulfuric acid, hydrochloric acid, phosphoric acid. Preferably, acetic anhydride and / or acetic acid are used. In the first step of the polymerization, therefore, mono- and diesters of PTHF or THF copolymers are formed. When heteropolyacids are used as the polymerization catalyst, water is generally used as the telogen, so that the polymer formed has hydroxyl groups.

Die Konzentration des als Telogen eingesetzten Essigsäureanhydrids in dem Polymerisationsreaktor zugeführten Eduktgemisch (Feed) liegt zwischen 0,03 bis 30 mol-%, bevorzugt bei 0,05 bis 20 mol-%, besonders bevorzugt bei 0,1 bis 10 mol-%, bezogen auf das eingesetzte THF. Wird zusätzlich Essigsäure verwendet, so beträgt das Molverhältnis im Feed der laufenden Polymerisation üblicherweise 1 : 20 bis 1 : 20000, bezogen auf eingesetztes Essigsäureanhydrid.The concentration of the acetic anhydride used as telogen in the polymerization reactor fed educt mixture (feed) is between 0.03 to 30 mol%, preferably 0.05 to 20 mol%, particularly preferably 0.1 to 10 mol%, based on the used THF. If acetic acid is additionally used, the molar ratio in the feed of the current polymerization is usually from 1:20 to 1: 20,000, based on the acetic anhydride used.

Die Mono- und Diester der THF-Copolymere lassen sich herstellen durch die zusätzliche Verwendung von cyclischen Ethern als Comonomere, die sich ringöffnend polymerisieren lassen, bevorzugt drei-, vier- und fünfgliedrige Ringe, wie 1,2-Alkylenoxide, z.B. Ethylenoxid oder Propylenoxid, Oxetan, substituierte Oxetane, wie 3,3-Dimethyloxetan, die THF-Derivate 2-Methyltetrahydrofuran oder 3-Methyltetrahydrofuran, wobei 2-Methyltetrahydrofuran oder 3-Methyltetrahydrofuran besonders bevorzugt sind.The mono- and diesters of the THF copolymers can be prepared by the additional use of cyclic ethers as comonomers which can be polymerized to open the ring, preferably tri-, tetra- and five-membered rings such as 1,2-alkylene oxides, e.g. Ethylene oxide or propylene oxide, oxetane, substituted oxetanes such as 3,3-dimethyloxetane, the THF derivatives 2-methyltetrahydrofuran or 3-methyltetrahydrofuran, with 2-methyltetrahydrofuran or 3-methyltetrahydrofuran being particularly preferred.

Ebenso ist die Verwendung von C2- bis C12-Diolen als Comonomeren möglich. Dies können beispielsweise Ethylenglykol, Propylenglykol, Butylenglykol, Neopentylglykol, 1,3-Propandiol, 2-Butin-1,4-diol, 1,6-Hexandiol oder niedermolekulares PTHF sein. Weiterhin sind als Comonomere cyclische Ether wie 1,2-Alkylenoxide, zum Beispiel Ethylenoxid oder Propylenoxid, 2-Methyltetrahydrofuran oder 3-Methyltetrahydrofuran geeignet.Likewise, the use of C 2 - to C 12 -diols as comonomers is possible. These may be, for example, ethylene glycol, propylene glycol, butylene glycol, neopentyl glycol, 1,3-propanediol, 2-butyne-1,4-diol, 1,6-hexanediol or low molecular weight PTHF. Furthermore, as comonomers, cyclic ethers such as 1,2-alkylene oxides, for example ethylene oxide or Propylene oxide, 2-methyltetrahydrofuran or 3-methyltetrahydrofuran suitable.

Je nach Telogengehalt der Polymerisationsmischung lassen sich mit dem Verfahren Mono- und/oder Diester des PTHF oder der THF-Copolymere mit mittleren Molekulargewichten von 250 bis 10000 Dalton gezielt herstellen, vorzugsweise werden mit dem erfindungsgemäßen Verfahren die betreffenden PTHF-Ester mit mittleren Molekulargewichten von 500 bis 5000 Dalton, besonders bevorzugt 650 bis 4000 Dalton hergestellt. Unter der Bezeichnung „mittleres Molekulargewicht“ oder „mittlere Molmasse“ wird in dieser Anmeldung das Zahlenmittel Mn des Molekulargewichts der Polymere verstanden, dessen Bestimmung z.B. durch nasschemische OH-Zahlbestimmung erfolgt.Depending on the telogen content of the polymerization mixture, mono- and / or diesters of PTHF or THF copolymers having average molecular weights of from 250 to 10,000 daltons can be produced in a targeted manner, preferably the inventive PTHF esters having average molecular weights of 500 to 5000 daltons, more preferably 650 to 4000 daltons produced. In this application, the term "average molecular weight" or "average molecular weight" is understood to mean the number average M n of the molecular weight of the polymers, the determination of which is carried out, for example, by wet-chemical OH number determination.

Falls ein fester Polymerisationskatalysator verwendet wird, wird der THF-haltige Austrag aus der Polymerisationsstufe filtriert um Spuren des Polymerisationskatalysators zurückzuhalten und im Anschluss der destillativen THF-Abtrennung zugeführt. Es kann jedoch auch zuerst THF abgetrennt werden und dann die verbleibenden Mono- oder Diester des PTHFs von Katalysatorrückständen durch Filtration befreit werden. Die zweite Methode gilt als bevorzugt. Als Filtereinrichtungen werden industriell übliche Schichtenfilter verwendet.If a solid polymerization catalyst is used, the THF-containing effluent from the polymerization stage is filtered to retain traces of the polymerization catalyst and then fed to the distillative THF separation. However, it is also possible first to remove THF and then to remove the remaining mono- or diesters of the PTHF from catalyst residues by filtration. The second method is considered preferred. As filter devices industrially conventional layer filters are used.

Die Estergruppen in den so erhaltenen Polymeren müssen in einem zweiten Schritt umgewandelt werden. Eine übliche Methode stellt die durch alkalische Katalysatoren initiierte Umsetzung mit niederen Alkoholen dar. Die Umesterung mit alkalischen Katalysatoren ist aus dem Stand der Technik bekannt und beispielsweise in DE-A 101 20 801 und DE-A 197 42 342 beschrieben. Bevorzugt wird Methanol als niederer Alkohol und als wirksamer Umesterungskatalysator Natriummethylat verwendet.The ester groups in the polymers thus obtained must be converted in a second step. A common method is initiated by alkaline catalysts reaction with lower alcohols. The transesterification with alkaline catalysts is known from the prior art and, for example, in DE-A 101 20 801 and DE-A 197 42 342 described. Preference is given to using methanol as the lower alcohol and as the effective transesterification catalyst sodium methylate.

Die erhaltenen Polymere können durch Umsetzung mit organischen Isocyanaten in an sich bekannter Weise zur Polyurethan- und Polyurethanharnstoffherstellung insbesondere zur Herstellung von thermoplastischen Urethanen, Spandex, thermoplastischen Etherestern oder Copolyetheramiden, verwendet werden. Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist daher weiterhin die Verwendung des nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Polytetrahydrofurans oder der Tetrahydrofuran-Copolymere zur Herstellung von Polyurethanpolymerisaten bzw. Polyurethanharnstoffpolymerisaten, wie sie z.B zur Herstellung elastischer Fasern, auch Spandex oder Elasthan genannt, thermoplastischen Polyurethans (TPU) oder von Polyurethangiesselastomeren (Cast elastomers) benötigt werden.The polymers obtained can be used by reaction with organic isocyanates in a conventional manner for polyurethane and polyurethane urea production in particular for the production of thermoplastic urethanes, spandex, thermoplastic ether esters or Copolyetheramiden. The present invention therefore further provides for the use of the polytetrahydrofuran or the tetrahydrofuran copolymers prepared by the process according to the invention for the preparation of polyurethane polymers or polyurethane urea polymers, as used, for example, for producing elastic fibers, also called spandex or elastane, thermoplastic polyurethane (TPU) or of Polyurethane cast elastomers (Cast elastomers) are needed.

Dabei wird in an sich bekannter Weise PTHF oder ein THF-Copolymer zunächst mit einem organischen Diisocyanat im Überschuss und dann mit einem organischen Diamin umgesetzt wie dies beispielsweise in der JP-A 07-278 246 beschrieben ist.In a conventional manner, PTHF or a THF copolymer is first reacted with an organic diisocyanate in excess and then with an organic diamine as described, for example, in US Pat JP-A 07-278 246 is described.

Die Erfindung wird im Weiteren anhand von Beispielen näher erläutert.The invention will be explained in more detail with reference to examples.

BeispieleExamples

Beispiel 1example 1

Herstellung einer Spinnlösung (Polyurethanpolymerisat)Preparation of a spinning solution (polyurethane polymer)

PTHF hergestellt nach den nachfolgenden erfindungsgemäßen Beispielen 2 und 3, bzw. nach Vergleichsbeispiel 1, wurde mit 4,4' Diphenylmethandiisocyanat im Molverhältnis 1:1,62 gemischt und in einem Glaskolben für auf 90°C erhitzt. Nach 45 Minuten wurde das erhaltenen Präpolymer auf 30°C abgekühlt und mit so viel N,N Dimethylacetamid (DMAC) versetzt, dass eine 45 gew.-%ige Lösung entstand (Lösung A)). Zur Kettenverlängerung wurde eine 1,9 gew.-%ige Lösung eines Gemisches aus Ethylendiamin (EDA), 1,2-Propylendiamin (PDA) und Diethylamin (DEA) in DMAC angesetzt. Das Molverhältnis EDA:PDA:DEA betrug 4:1:1 (Lösung B). 96 g der Lösung A wurden bei 30°C vorgelegt, innerhalb von 30 Minuten wurden unter Rühren 40 g der Lösung B hinzugegeben . Die Viskosität der entstandenen Spinnlösung wurde bei 40°C mit einem Viskosimeter des Typs Haake VT550 SV 2. (Millipaskal · Sekunde = mPas) bestimmt.PTHF prepared according to the following inventive examples 2 and 3, or according to Comparative Example 1, was mixed with 4,4 'diphenylmethane diisocyanate in a molar ratio of 1: 1.62 and heated in a glass flask for at 90 ° C. After 45 minutes, the prepolymer obtained was cooled to 30 ° C and treated with as much N, N dimethylacetamide (DMAC) that a 45 wt .-% solution was formed (solution A)). For chain extension, a 1.9% strength by weight solution of a mixture of ethylenediamine (EDA), 1,2-propylenediamine (PDA) and diethylamine (DEA) in DMAC was prepared. The molar ratio of EDA: PDA: DEA was 4: 1: 1 (solution B). 96 g of solution A were initially charged at 30 ° C., and 40 g of solution B were added with stirring over a period of 30 minutes. The viscosity of the resulting spinning solution was determined at 40 ° C. using a Haake VT550 SV 2. viscometer (millipaskal · second = mPas).

Beispiel 2Example 2

19,8 g/h THF und 3,4 g/h Essigsäureanhydrid wurden in einem Festbettreaktor bei 40°C kontinuierlich über 200 mL eines säureaktivierten, verstrangten Montmorillonit Katalysators wie er in DE-A 10245198 , Beispiel 3 beschrieben wird, geleitet. Dem Zulaufstrom zum Reaktor wurden 0,2g/h (0.85 Gew. %) n-Butylmethylether zugesetzt. Die Reaktionsmischung wurde durch eine Pumpe kontinuierlich in der Reaktionsapparatur im Kreis durch den Reaktor geführt, wobei ein konstantes Umlauf:Zulauf-Verhältnis von 50:1 eingehalten wurde. In jeder Stunde wurden 23,4 g frisch Zulauf in den Reaktor eingetragen, während die gleiche Menge Reaktionsaustrag aus dem Kreislauf entnommen wurde. Zur Analyse wurden die leichtflüchtigen Anteile des Reaktionsaustrages, im wesentlichen THF und Essigsäureanhydrid und nicht umgesetzter linearer Ether, im Vakuum bei 70°C/30 mbar, dann bei 170°C/3 mbar verdampft. Der polymere Rückstand wurde mit Methanol und Natriummethylat zum Diol umgeestert, die Natriumionen durch Fällung mit Phosphorsäure und anschließender Filtration entfernt. Durch Destillation über eine Kurzwegdestillation bei 1 mbar/200°C wurde das PTHF von niederen Oligomeren befreit. Die Molmasse des so erhaltenen Produktes betrug 2055 mol/g. Die wie aus dem so erhaltenen PTHF durch weitere Umsetzung wie in Beispiel 1 beschrieben letztlich entstandene Polymerlösung in DMAC hatte eine Viskosität von 63900 mPas bei 40°C.19.8 g / h of THF and 3.4 g / h of acetic anhydride were in a fixed bed reactor at 40 ° C continuously over 200 mL of an acid-activated, dislocated montmorillonite catalyst as in DE-A 10245198 Example 3 is conducted. 0.2 g / h (0.85 wt.%) Of n-butyl methyl ether was added to the feed stream to the reactor. The reaction mixture was circulated through the reactor by a pump continuously in the reaction apparatus while maintaining a constant circulation: feed ratio of 50: 1. In each hour 23.4 g of fresh feed were introduced into the reactor, while the same amount of reaction product was removed from the circulation. For analysis, the volatile components of the reaction output, essentially THF and acetic anhydride and unreacted linear ether, were evaporated in vacuo at 70 ° C / 30 mbar, then at 170 ° C / 3 mbar. The polymeric residue was transesterified with methanol and sodium methylate to the diol, which removes sodium ions by precipitation with phosphoric acid and subsequent filtration. By distillation over a short path distillation at 1 mbar / 200 ° C, the PTHF was freed from lower oligomers. The molecular weight of the product thus obtained was 2055 mol / g. The polymer solution in DMAC, which was ultimately formed as described in Example 1 by further reaction as described in Example 1, had a viscosity of 63,900 mPas at 40 ° C.

Beispiel 3Example 3

Wie in Beispiel 2 ausgeführt, wurde THF in Gegenwart von Essigsäureanhydrid polymerisiert, jedoch wurden dem Zulaufstrom zum Reaktor 4,3 Gew.-% Diethylether zugesetzt. Das gemäß der in Beispiel 2 beschriebenen Verfahrensweise erhaltene PTHF hatte eine Molmasse von 2036 g/mol. Nach Umsetzung zur Spinnlösung entsprechend Beispiel 1 wurde eine Viskosität der Spinnlösung von 37500 mPas gemessen.As stated in Example 2, THF was polymerized in the presence of acetic anhydride, but 4.3 wt% diethyl ether was added to the feed to the reactor. The PTHF obtained according to the procedure described in Example 2 had a molecular weight of 2036 g / mol. After conversion to the spinning solution according to Example 1, a viscosity of the spinning solution of 37500 mPas was measured.

Vergleichsbeispiel 1Comparative Example 1

Wie in Beispiel 2 beschrieben wurden 20 g/h THF und 3,4 g/h Essigsäureanhydrid in einem Festbettreaktor bei 40°C kontinuierlich über 200 mL eines säureaktivierten, verstrangten Montmorillonit Katalysators wie er in DE-A 10245198 , Beispiel 3, beschrieben wird, geleitet. Im Gegensatz zu den erfindungsgemäßen Beispielen war der Zulauf zum Reaktor frei von linearen Ethern Entsprechend der Verfahrensweise nach Beispiel 2 wurde die Reaktionsmischung durch eine Pumpe kontinuierlich in der Reaktionsapparatur im Kreis durch den Reaktor geführt, wobei ein konstantes Umlauf: Zulauf-Verhältnis von 50:1 gehalten wurde. In jeder Stunde wurden weitere 23,4 g der Reaktionsmischung in den Reaktor eingetragen, während die gleiche Menge Reaktionsaustrag aus dem Kreislauf entnommen wurde. Zur Analyse wurden die leichtflüchtigen Anteile des Reaktionsaustrags, d.h. im wesentlichen unumgesetztes THF und Essigsäureanhydrid, im Vakuum bei zunächst 70°C/30 mbar, dann bei 170°C/0,3 mbar verdampft.As described in Example 2, 20 g / h of THF and 3.4 g / h of acetic anhydride in a fixed bed reactor at 40 ° C continuously over 200 mL of an acid-activated, dislocated montmorillonite catalyst as in DE-A 10245198 , Example 3, is directed. In contrast to the examples according to the invention, the feed to the reactor was free of linear ethers. According to the procedure of Example 2, the reaction mixture was continuously circulated through the reactor by a pump in the reaction apparatus, with a constant circulation: feed ratio of 50: 1 was held. In each hour, a further 23.4 g of the reaction mixture were added to the reactor, while the same amount of reaction product was removed from the circulation. For analysis, the readily volatile components of the reaction effluent, ie essentially unreacted THF and acetic anhydride, were evaporated in vacuo at first 70 ° C./30 mbar, then at 170 ° C./0.3.3 mbar.

Der polymere Rückstand wurde mit Methanol und Natriummethylat zum Diol umgeestert , die Natriumionen durch Fällung mit Phosphorsäure und anschließender Filtration entfernt. Durch Destillation über eine Kurzwegdestillation bei 1 mbar/200°C wurde das PTHF von niederen Oligomeren befreit. Die Molmasse des so erhaltenen PTHF's betrug 2024 mol/g.The polymeric residue was transesterified with methanol and sodium methylate to the diol, which removes sodium ions by precipitation with phosphoric acid and subsequent filtration. By distillation over a short path distillation at 1 mbar / 200 ° C, the PTHF was freed from lower oligomers. The molecular weight of the PTHF obtained in this way was 2024 mol / g.

Das Produkt wurde wie in Beispiel 1 beschrieben zu einer Spinnlösung umgesetzt. Die Viskosität der Spinnlösung bei 40°C betrug 90300 mPas.The product was converted to a spinning solution as described in Example 1. The viscosity of the spinning solution at 40 ° C was 90300 mPas.

Claims (8)

Verfahren zur Herstellung von Polytetrahydrofuran oder Tetrahydrofuran-Copolymeren durch Polymerisation von Tetrahydrofuran, in Gegenwart eines Telogens und/oder eines Comonomers an einem sauren Katalysator, dadurch gekennzeichnet, dass die Reaktionsmischung 0,001 bis 5 Gew.-% mindestens eines linearen aliphatischen Ethers enthält.A process for the preparation of polytetrahydrofuran or tetrahydrofuran copolymers by polymerization of tetrahydrofuran, in the presence of a telogen and / or a comonomer on an acidic catalyst, characterized in that the reaction mixture contains from 0.001 to 5 wt .-% of at least one linear aliphatic ether. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Gehalt an linearem Ether zwischen 0,005 und 1 % liegt.Method according to Claim 1 , characterized in that the content of linear ether is between 0.005 and 1%. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das zur Polymerisation verwendete Tetrahydrofuran oder Tetrahydrofuran/Comonomer-Gemisch den linearen Ether enthält.Method according to Claim 1 or 2 , characterized in that the tetrahydrofuran or tetrahydrofuran / comonomer mixture used for the polymerization contains the linear ether. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Katalysator ausgewählt ist aus Bleicherden, gemischten Metalloxiden der Gruppen 3, 4, 13 und 14 des Periodensystems der Elemente, geträgerten Wolfram- oder Molybdänoxiden, Heteropolysäuren, sauren Ionenaustauschern, Zeolithen sulfatisierten Zirkonoxiden und/oder starken MineralsäurenMethod according to one of Claims 1 to 3 characterized in that the catalyst is selected from bleaching earths, mixed metal oxides of Groups 3, 4, 13 and 14 of the Periodic Table of the Elements, supported tungsten or molybdenum oxides, heteropolyacids, acidic ion exchangers, zeolites of sulfated zirconium oxides and / or strong mineral acids Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem linearen Ether um Dimethylether, Methylethylether, Dipropylether, Methylpropylether, Ethylpropylether, Dibutylether, Methylbutylether, Ethylbutylether, Propylbutylether, 4-Hydroxybutyl-1-butylether, 4-Acetoxybutyl-1-butylether, 4-Hydroxybutyl-1-methylether oder deren Gemische handelt.Method according to one of Claims 1 to 4 characterized in that the linear ether is dimethyl ether, methyl ethyl ether, dipropyl ether, methyl propyl ether, ethyl propyl ether, dibutyl ether, methyl butyl ether, ethyl butyl ether, propyl butyl ether, 4-hydroxybutyl-1-butyl ether, 4-acetoxybutyl-1-butyl ether, 4-hydroxybutyl 1-methyl ether or mixtures thereof. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem linearen Ether um Diethylether, Methylbutylether und/oder 4-Acetoxybutyl-1-butylether handelt.Method according to one of Claims 1 to 5 , characterized in that the linear ether is diethyl ether, methyl butyl ether and / or 4-acetoxybutyl-1-butyl ether. Verwendung des nach einem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6 hergestellten Polytetrahydrofurans oder Tetrahydrofuran-Copolymeren zur Herstellung von Polyurethanharnstoffpolymerisaten.Use of the method according to any one of Claims 1 to 6 prepared polytetrahydrofuran or tetrahydrofuran copolymers for the production of polyurethane urea polymers. Verwendung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das nach einem der Ansprüche 1 bis 6 hergestellte Polytetrayhydrofuran oder Tetrahydrofuran-Copolymer zur Herstellung von thermoplastischen Polyurethanen, Spandex, thermoplastischen Etherestern oder Copolyetheramiden verwendet wird.Use after Claim 7 , characterized in that the one of the Claims 1 to 6 prepared polytetrahydrofuran or tetrahydrofuran copolymer for the production of thermoplastic polyurethanes, spandex, thermoplastic ether esters or Copolyetheramiden is used.
DE102006009150.7A 2006-02-24 2006-02-24 Process for the preparation of polytetrahydrofuran or tetrahydrofuran copolymers Expired - Fee Related DE102006009150B4 (en)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102006009150.7A DE102006009150B4 (en) 2006-02-24 2006-02-24 Process for the preparation of polytetrahydrofuran or tetrahydrofuran copolymers
CN2007100787271A CN101024686B (en) 2006-02-24 2007-02-17 Process for preparing polytetrahydrofuran or tetrahydrofuran copolymers
KR1020070018349A KR101358470B1 (en) 2006-02-24 2007-02-23 Process for preparing polytetrahydrofuran or tetrahydrofuran copolymers

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102006009150.7A DE102006009150B4 (en) 2006-02-24 2006-02-24 Process for the preparation of polytetrahydrofuran or tetrahydrofuran copolymers

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE102006009150A1 DE102006009150A1 (en) 2007-09-06
DE102006009150B4 true DE102006009150B4 (en) 2018-07-19

Family

ID=38329094

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102006009150.7A Expired - Fee Related DE102006009150B4 (en) 2006-02-24 2006-02-24 Process for the preparation of polytetrahydrofuran or tetrahydrofuran copolymers

Country Status (3)

Country Link
KR (1) KR101358470B1 (en)
CN (1) CN101024686B (en)
DE (1) DE102006009150B4 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019234117A1 (en) 2018-06-06 2019-12-12 Basf Se Ski boots with temperature-independent modulus of elasticity

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100914059B1 (en) * 2007-11-26 2009-08-28 주식회사 효성 Process for producing Poly-Tetrahydrofuran
CN102516554A (en) * 2011-11-23 2012-06-27 中北大学 Method for preparing hydroxyl-terminated polytetrahydrofuran polypropylene oxide block copolyether

Citations (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1226560B (en) 1964-12-30 1966-10-13 Hoechst Ag Process for the production of butylene glycol diacetates
US4120903A (en) 1977-03-30 1978-10-17 E. I. Du Pont De Nemours And Company Method for preparing poly(tetramethylene ether) glycol
JPH04306228A (en) 1991-04-04 1992-10-29 Daicel Chem Ind Ltd Production of polyoxytetramethylene glycol
US5208385A (en) 1992-02-19 1993-05-04 Arco Chemical Technology, L.P. Preparation of tetrahydrofuran polymers having a narrow molecular weight distribution using an amorphous silica-alumina catalyst
WO1994005719A1 (en) 1992-09-04 1994-03-17 Shinwha Ptg Co., Ltd. Process for the preparation of polytetramethylene ether glycol diester using an aluminosilicate type catalyst
DE4316138A1 (en) 1993-05-14 1994-11-17 Basf Ag Process for the preparation of polytetrahydrofuran
DE19513493C1 (en) 1995-04-16 1996-03-14 Mueller Herbert Dr Prodn. of poly-tetra:methylene-ether-glycol di:ester
DE4433606A1 (en) 1994-09-21 1996-03-28 Basf Ag Process for the preparation of polyetrahydrofuran
WO1996023833A1 (en) 1995-01-31 1996-08-08 Mueller Herbert Process for producing tetrahydrofurane polymers
JPH0978246A (en) 1995-09-12 1997-03-25 Canon Inc Forming device for deposited film and forming method of deposited film using that
WO1998051729A1 (en) 1997-05-12 1998-11-19 Basf Aktiengesellschaft Method for polymerizing cyclic ether
WO1999012992A1 (en) 1997-09-05 1999-03-18 Basf Aktiengesellschaft Improved method for producing polytetrahydrofuran
DE19742342A1 (en) 1997-09-25 1999-04-01 Basf Ag Continuous production of polytetrahydrofuran via a transesterification cascade with targeted foam destruction
DE10120801A1 (en) 2001-04-27 2002-11-07 Basf Ag Reactor for gas / liquid or gas / liquid / solid reactions
DE10245198A1 (en) 2002-09-27 2004-04-01 Basf Ag Catalyst, process for its preparation and process for the polymerization of cyclic ethers on this catalyst

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5155283A (en) * 1991-03-19 1992-10-13 E. I. Du Pont De Nemours And Company Polymerization of tetrahydrofuran using trifluoromethane sulfonic acid monohydrate as catalyst
US5130470A (en) * 1991-03-27 1992-07-14 E. I. Du Pont De Nemours And Company Polymerization of tetrahydrofuran using a fluorinated acidic catalyst and maleic acid/maleic anhydride mixture as molecular weight control agent
US5684179A (en) * 1995-12-14 1997-11-04 E. I. Du Pont De Nemours And Company Method for recovering diacetate esters of polytetramethylene ethers
DE19641481A1 (en) * 1996-10-09 1998-04-16 Basf Ag Improved process for the production of polytetrahydrofuran
DE19735330A1 (en) * 1997-08-14 1999-02-18 Basf Ag Preparation of tetrahydrofuran homo- or copolymer or mono- or di-ester
EP1130044B1 (en) * 1998-05-26 2004-01-21 Asahi Kasei Kabushiki Kaisha Method of regulating molecular weight distribution of polyether glycol
BE1012947A6 (en) * 1999-10-27 2001-06-05 Pantochim Sa DIESTER METHOD FOR PRODUCING ESTER polytetramethylene LOW COLOUR INDEX.
CN1156515C (en) * 2002-07-02 2004-07-07 中化国际(苏州工业园)新材料研发有限公司 Prepn. process and apparatus of polytetramethylene ether glycol
CN1176968C (en) * 2002-07-03 2004-11-24 辽宁华锦化工(集团)有限责任公司 Process for preparing polytetramethylene etherdiol from tetrahydrofuran by polymerization

Patent Citations (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1226560B (en) 1964-12-30 1966-10-13 Hoechst Ag Process for the production of butylene glycol diacetates
US4120903A (en) 1977-03-30 1978-10-17 E. I. Du Pont De Nemours And Company Method for preparing poly(tetramethylene ether) glycol
JPH04306228A (en) 1991-04-04 1992-10-29 Daicel Chem Ind Ltd Production of polyoxytetramethylene glycol
US5208385A (en) 1992-02-19 1993-05-04 Arco Chemical Technology, L.P. Preparation of tetrahydrofuran polymers having a narrow molecular weight distribution using an amorphous silica-alumina catalyst
WO1994005719A1 (en) 1992-09-04 1994-03-17 Shinwha Ptg Co., Ltd. Process for the preparation of polytetramethylene ether glycol diester using an aluminosilicate type catalyst
DE4316138A1 (en) 1993-05-14 1994-11-17 Basf Ag Process for the preparation of polytetrahydrofuran
DE4433606A1 (en) 1994-09-21 1996-03-28 Basf Ag Process for the preparation of polyetrahydrofuran
WO1996023833A1 (en) 1995-01-31 1996-08-08 Mueller Herbert Process for producing tetrahydrofurane polymers
DE19513493C1 (en) 1995-04-16 1996-03-14 Mueller Herbert Dr Prodn. of poly-tetra:methylene-ether-glycol di:ester
JPH0978246A (en) 1995-09-12 1997-03-25 Canon Inc Forming device for deposited film and forming method of deposited film using that
WO1998051729A1 (en) 1997-05-12 1998-11-19 Basf Aktiengesellschaft Method for polymerizing cyclic ether
WO1999012992A1 (en) 1997-09-05 1999-03-18 Basf Aktiengesellschaft Improved method for producing polytetrahydrofuran
DE19742342A1 (en) 1997-09-25 1999-04-01 Basf Ag Continuous production of polytetrahydrofuran via a transesterification cascade with targeted foam destruction
DE10120801A1 (en) 2001-04-27 2002-11-07 Basf Ag Reactor for gas / liquid or gas / liquid / solid reactions
DE10245198A1 (en) 2002-09-27 2004-04-01 Basf Ag Catalyst, process for its preparation and process for the polymerization of cyclic ethers on this catalyst

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019234117A1 (en) 2018-06-06 2019-12-12 Basf Se Ski boots with temperature-independent modulus of elasticity

Also Published As

Publication number Publication date
CN101024686B (en) 2012-07-04
CN101024686A (en) 2007-08-29
DE102006009150A1 (en) 2007-09-06
KR101358470B1 (en) 2014-02-05
KR20070088379A (en) 2007-08-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1999182B1 (en) METHOD FOR CHANGING THE PREDEFINED MEAN MOLECULAR WEIGHT Mn DURING THE CONTINUOUS PRODUCTION OF POLYTETRAHYDROFURANES OR THF COPOLYMERS
DE60315592T2 (en) COPOLYMERS FROM TETRAHYDROFURANE; ETHYLENE OXIDE AND AN ADDITIONAL CYCLIC ETHER
EP1015509B1 (en) Improved method for producing polytetrahydrofuran
EP0149143A2 (en) Process for the continuous preparation of polybutylene oxide-polyalkylene oxide glycols
EP1299449A1 (en) Improved method for the single-step production of polytetrahydrofuran and tetrahydrofuran copolymers
DE102006009150B4 (en) Process for the preparation of polytetrahydrofuran or tetrahydrofuran copolymers
EP2032626B1 (en) Method for the production of polytetrahydrofurane or tetrahydrofurane copolymers
DE19735330A1 (en) Preparation of tetrahydrofuran homo- or copolymer or mono- or di-ester
EP1620383A1 (en) Initial compounds for producing polyurethanes
EP1539854B1 (en) Method for producing monoesters and diesters of polytetrahydrofuran and of tetrahydrofuran copolymers
WO2003002631A1 (en) Catalyst and method for the production of polytetrahydrofuran
EP1654243B1 (en) Method for obtaining oligomers of polytetrahydrofurane or tetrahydrofurane copolymers
EP1417249B1 (en) Improved method for producing polytetrahydrofuran
DE10359810A1 (en) Production of mono- and di-esters of tetrahydrofuran polymers for use e.g. in polyurethane production, involves polymerisation in presence of telogen and-or comonomer in a reactor cascade with catalyst in each reactor
WO2002002670A1 (en) Improved method for producing poyltetrahydrofurane and thf-copolymers
WO2005028540A1 (en) Method for the production of polytetrahydrofuran or tetrahydrofuran copolymers
EP1123340B1 (en) Method for producing tetrahydrofuran polymers
DE19514826A1 (en) Prodn. of tetra:hydro-furan polymers
DD257941A3 (en) METHOD FOR THE PRODUCTION OF HIGH-MOLECULAR POLYETHERAL-COOLOLS
DE10032267A1 (en) New supported catalyst containing oxygenated molybdenum or tungsten compounds, useful for preparation of tetrahydrofuran polymers and copolymers

Legal Events

Date Code Title Description
8127 New person/name/address of the applicant

Owner name: BASF SE, 67063 LUDWIGSHAFEN, DE

R012 Request for examination validly filed

Effective date: 20120829

R018 Grant decision by examination section/examining division
R020 Patent grant now final
R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee