DE19519680A1 - Verfahren zur Herstellung von katalytisch wirksamen Polyetheralkoholen - Google Patents
Verfahren zur Herstellung von katalytisch wirksamen PolyetheralkoholenInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von kataly
tisch wirksamen Polyetheralkoholen durch basisch katalysierte Um
setzung von H-funktionellen Startsubstanzen mit Alkylenoxiden bei
üblichen Bedingungen, wobei zur Alkylenoxid-Polymerisation eine
kombinierte Katalyse durch eine gestaffelte Katalysatorzugabe
und/oder zur Katalysatorentfernung eine spezielle Kristallbildung
und -entfernung erfolgt. Sie betrifft weiterhin die nach diesem
Verfahren herstellbaren Polyetheralkohole sowie deren Verwendung
bei der Herstellung von Polyurethanen.
Polyetheralkohole für den Einsatz in Polyurethanen werden zumeist
durch Anlagerung niederer Alkylenoxide, insbesondere Ethylenoxid
und/oder Propylenoxid an H-funktionelle Startsubstanzen unter
Verwendung basischer, insbesondere alkalischer Katalysatoren her
gestellt.
Aus DE-A-19 61 731 oder US-A-3 475 499 ist bekannt, daß als basi
sche Katalysatoren Alkalimetalle bzw. Erdalkalimetalle, ihre
Oxide, Hydroxide, Carbonate und/oder Alkoholate angewendet wer
den. Die alleinige Benutzung dieser basischen Verbindungen hat
den Nachteil einer starken Katalyse in der Reaktionsstartphase
und der stark katalytisch ablaufenden Nebenreaktionen während des
Kettenaufbaus. Die alternativ verwendeten sauren Katalysatoren,
wie beispielsweise Lewis-Säuren, bringen einen völlig verscho
benen Molekulargewichtsaufbau und einen noch höheren Anteil an
Nebenverbindungen.
Auch die beispielsweise in US-A-4 079 086 vorgeschlagene Kombina
tion aus Schwefelsäure und Benzol ist für eine praktische Anwen
dung für die Herstellung von Polyolen für Polyurethane nicht ein
setzbar. Aminische Katalysatoren gemäß US-A-4 409 609 oder
EP-B-0 318 784, wie Triethylamin oder Piperazine, sind nur für
spezielle, dort beschriebene aminische Polyetheralkohole von Be
deutung. Sie steuern nur sehr kurzkettige Alkylenoxidanlagerungen
und es entstehen nur für bestimmte Anwendungen passende Polymer
zusammensetzungen mit freien Aminogruppen und sehr breiten
Molekulargewichtsverteilungen.
Nach beendeter Umsetzung ist es notwendig, den Katalysator aus
dem Polyetheralkohol zu entfernen. Hierfür sind in der Literatur
eine Reihe von Verfahrensmöglichkeiten beschrieben. So ist es
möglich, mittels Ionenaustauscher, Sorptionsmitteln oder durch
Neutralisation mit anschließender Filtration den Katalysator aus
dem Polyetheralkohol zu entfernen.
Bei der Säureneutralisation werden insbesondere Salzsäure,
Phosphorsäure oder organische Säuren, wie Essigsäure oder Amei
sensäure als Neutralisationsmittel eingesetzt. Beim Einsatz die
ser Säuren kommt es zwar zu einer guten Kristallisation der
Salze, es können jedoch Schädigungen des Polyetheralkohols, wie
Veretherungen, Veresterungen, Dehydratisierungen oder Kettenab
baureaktionen auftreten. Zur Behebung dieser Nachteile wird in
DE-A-39 28 151 vorgeschlagen, den alkalischen Katalysator durch
Einleiten von Kohlendioxid zu neutralisieren, das entstehende
Carbonat abzufiltrieren und den Polyetheralkohol mit anorgani
schen und/oder organischen Säuren nachzuneutralisieren.
In DE-A-25 54 228 wird ein Verfahren zur Reinigung von Polyether
alkoholen beschrieben, bei dem den Polyetheralkoholen zunächst
eine flüchtige Säure, z. B. Kohlendioxid, zugegeben wird, der so
behandelte Polyetheralkohol danach mit Wasser und anschließend
mit einem organischen Lösungsmittel versetzt und danach von den
Salzen und dem Lösungsmittel befreit wird. Auch dieses Verfahren
ist äußerst aufwendig. Außerdem können bei der Abtrennung des or
ganischen Lösungsmittels Produktverluste auftreten.
US-A-3 833 669 beschreibt ein Verfahren zur Reinigung von Poly
etheralkoholen, bei dem der Katalysator durch Zugabe von einem
basischen Magnesiumsalz und Kohlendioxid neutralisiert und an
schließend entfernt wird.
Alle diese Verfahren der Säureneutralisation bei Einsatz unter
schiedlicher Säurearten sind anwendbar bei der Herstellung neu
traler Polyetherpolyole für den üblichen Einsatz zur Polyurethan
herstellung. Eine gezielte Einstellung kokatalytisch wirksamer
Restsalzgehalte in Polyetherpolyolen ist damit nicht möglich.
Dies trifft auch für Herstellung und Reinigung mittels Ionenaus
tauscher und, wie z. B. in DE-A-38 01 504 beschrieben, für Reini
gung mittels Erdalkaliphosphatsalzen zu.
Aufgabe der Erfindung war es, ein Verfahren zur Herstellung von
katalytisch wirksamen Polyetheralkoholen zu entwickeln, die durch
eine Alkylenoxid-Polymerisation hergestellt werden und bei denen
unter Vermeidung von Nebenreaktionen und erheblichen Säure-/Ba
senverschmelzungen während der Neutralisation ein definierter
Gehalt an katalytisch wirkenden Substanzen fixiert wird.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß das Verfah
ren zur Herstellung von katalytisch wirksamen Polyetheralkoholen
so durchgeführt wird, daß zur Alkylenoxid-Polymerisation eine
kombinierte Katalyse durch eine gestaffelte Katalysatorzugabe aus
basischen Substanzen und organischen und/oder anorganischen
Alkali- und/oder Erdalkalisalzen durchgeführt wird und/oder zur
Katalysatorentfernung eine spezielle Kristallbildung und -entfer
nung durch Zugabe von Säuren und Entfernung der Salze vor Ab
schluß der Kristallbildungsphasen bzw. Kristallumwandlungsphasen
erfolgt.
Gegenstand der Erfindung ist somit ein Verfahren zur Herstellung
von katalytisch wirksamen Polyetheralkoholen durch basisch kata
lysierte Umsetzung von H-funktionellen Startsubstanzen mit
Alkylenoxiden bei üblichen Bedingungen, das dadurch gekennzeich
net ist, daß zur Alkylenoxid-Polymerisation eine kombinierte Ka
talyse durch eine gestaffelte Katalysatorzugabe aus basischen
Substanzen und organischen und/oder anorganischen Alkali- und/
oder Erdalkalisalzen durchgeführt wird und/oder zur Katalysator
entfernung eine spezielle Kristallbildung und -entfernung durch
Zugabe von anorganischen Säuren, gegebenenfalls in Kombination
mit organischen Säuren, und Entfernung der Salze vor Abschluß der
Kristallbildungsphasen bzw. Kristallumwandlungsphasen erfolgt.
Gegenstände der Erfindung sind weiterhin die nach diesem Verfah
ren herstellbaren katalytisch wirksamen Polyetheralkohole sowie
deren Verwendung bei der Herstellung von Polyurethanen.
Die Herstellung der Polyetheralkohole erfolgt nach den aus dem
Stand der Technik bekannten Verfahren. Dabei werden die H-, ins
besondere OH- und/oder NH- bzw. NH₂-funktionellen Startsubstanzen
mit dem basischen Katalysator in einer Menge von 0,05 bis
1 Gew.-% vermischt, das dabei entstehende Wasser entfernt und da
nach das niedere Alkylenoxid, insbesondere Ethylen- und/oder
Propylenoxid, zudosiert und zur Reaktion gebracht.
Als OH-funktionelle Startsubstanzen werden zumeist mehrfunktio
nelle Alkohole, beispielsweise Glykole wie Ethylenglykol oder
Propylenglykol, 3-wertige Alkohole, wie Glyzerin- oder Tri
methylolpropan, aber auch höherfunktionelle Alkohole oder Zucker
alkohole, wie Glucose, Saccharose, Sorbit, Mannit o. ä. einge
setzt.
Als NH- oder NH₂-funktionelle Verbindungen können sowohl aliphati
sche als auch aromatische ein- oder mehrfunktionelle primäre oder
sekundäre Amine eingesetzt werden. Auch Wasser kann als Start
substanz eingesetzt werden. Häufig werden Gemische der genannten
Verbindungen als Starter eingesetzt. Insbesondere zur Umsetzung
von bei Reaktionstemperatur hochviskosen oder festen Start
substanzen werden flüssige Coinitiatoren genutzt, um einen homo
genen Reaktionsstart zu ermöglichen. Das gilt für Zucker, wie
Sorbit oder Saccharose, aber auch für aromatische Amine, wie
Toluylendiamin oder Diphenylmethandiamin und dessen Homologe.
Als Coinitiatoren dienen hierbei insbesondere Glykole, Glyzerin
oder auch Wasser.
Erfindungsgemäß hat es sich als vorteilhaft erwiesen, zur Al
kylenoxid-Polymerisation eine kombinierte Katalyse durch eine ge
staffelte Katalysatorzugabe aus üblichen basischen Substanzen,
wie Alkali- und/oder Erdalkalihydroxiden und organischen und/oder
anorganischen Alkali- und/oder Erdalkalisalzen durchzuführen. Da
bei werden die Salze vorzugsweise nach den Hydroxiden vor Reakti
onsbeginn, insbesondere vor oder nach dem Ende der Alkylenoxiddo
sierung, bzw. vor der Nachreaktionsphase zugesetzt. Der Gesamtan
teil der katalytischen Hydroxidkomponente beträgt vorzugsweise
0,05 bis 0,5 Gew.-%, bezogen auf den Rohpolyetheralkohol, und
kann in ein oder mehreren Anteilen zugegeben werden. Der Gesamt
anteil der katalytisch für die Alkylenoxid-Polymerisation und für
die spätere Polyurethanreaktion wirkenden Salzkomponente beträgt
vorzugsweise 0,01 bis 0,5 Gew.-%, bezogen auf den Rohpolyether
alkohol.
Als Katalysatoren kommen die üblichen basischen Substanzen, wie
Alkali- und Erdalkalihydroxide, wie beispielsweise Kaliumhydro
xid, Natriumhydroxid, Calciumhydroxid oder Magnesiumhydroxid,
insbesondere Kaliumhydroxid, organische und anorganische Alkali-
und Erdalkalisalze, wie beispielsweise Dikaliumhydrogenphosphat
und Kaliumacetat, in Betracht. Die Katalysatoren können einzeln
oder in Kombination untereinander, an einer oder mehreren Stellen
den Ausgangskomponenten bzw. dem Reaktionsgemisch zugegeben wer
den.
Nach Zugabe des Katalysators und gegebenenfalls der Entfernung
des entstehenden Wassers, erfolgt die Dosierung der Alkylenoxide.
Aus Sicherheitsgründen wird das Reaktionsgefäß vorher mit Inert
gas, insbesondere Stickstoff, inertisiert. Die Anlagerung der
Alkylenoxide, es werden vorzugsweise Ethylenoxid und/oder
1,2-Propylenoxid eingesetzt, kann blockweise oder statistisch er
folgen.
Der Aufbau der Polyetheralkohole richtet sich vornehmlich nach
ihrem Einsatzzweck. Während für den Einsatz in Polyurethanweich
schäumen vornehmlich 2- oder 3-funktionelle hochmolekulare Poly
etheralkohole eingesetzt werden, sind für den Einsatz in Hart
schäumen hochfunktionelle Polyetheralkohole mit kurzen Ketten üb
lich. An die Dosierung der Alkylenoxide schließt sich eine Nach
reaktionsphase an, um ein möglichst voll ständiges Abreagieren des
Alkylenoxids zu erreichen. Anschließend wird nicht umgesetztes
Alkylenoxid entfernt, zumeist durch Ausblasen mit Inertgas.
Zur Herstellung der erfindungsgemäßen katalytisch wirksamen Poly
etheralkohole wird zur Katalysatorentfernung eine spezielle
Kristallbildung und -entfernung durch Zugabe von anorganischen
Säuren, gegebenenfalls in Kombination mit organischen Säuren, und
Entfernung der Salze vor Abschluß der Kristallbildungsphasen bzw.
Kristallumwandlungsphasen durchgeführt.
Als anorganische Säuren kommen hierfür vorzugsweise Phosphorsäure
und/oder Salzsäure in Frage. Als organische Säure werden vor
rangig Essigsäure und/oder Ethylhexansäure eingesetzt.
Die Säuren werden bei üblichen Bedingungen von 60 bis 100°C zuge
setzt, wobei vor oder mit der Säurezugabe bei 60 bis 80°C Wasser
zugeführt und die Entfernung der sich bildenden Salzkristalle
während der ablaufenden Kristallbildungsphase, das heißt vor Ab
schluß der gesamten Kristallisation bzw. Kristallumwandlungspha
sen durchgeführt wird. Im gebildeten Polyetheralkohol verbleiben
gelöste Salze, die einem Kationengehalt von 50 bis 2500 ppm, vor
zugsweise 100 bis 1500 ppm, entsprechen.
Das erfindungsgemäße Verfahren wird vorteilhafterweise so durch
geführt, daß nach der Entfernung des nicht umgesetzten Alkylen
oxids dem Rohpolyether 1 bis 10 Gew.-% Wasser und - anschließend
oder gemeinsam mit dem Wasser - eine oder mehrere Säuren bis zur
Erreichung des optimalen Neutralisationsgrades zugesetzt und mit
dem Rohpolyether vermischt werden. Zur Verstärkung der ablaufen
den Kristallbildung wird gegebenenfalls bei 100 bis 120°C ein Teil
des Wassers destillativ entfernt. Vor Abschluß der Kristallisa
tion bzw. der Kristallumwandlung werden die Salzkristalle mittels
einfacher Methoden der Sedimentation oder mittels Zentrifugenbe
handlung abgetrennt.
Während der Neutralisation/Kristallbildung senkt sich der pH-Wert
von 10 bis 11 auf 6 bis 8 ab. Die entstehenden Salze durchlaufen
dabei unterschiedliche pH-Bereiche. Der richtige Zeitpunkt zur
Beendigung der Neutralisation/Kristallbildung und damit zur
Einstellung des gewünschten Kationengehaltes kann beispielsweise
durch Messung des pH-Wertes oder durch Messung des Kationengehal
tes in der Polyetheralkohollösung erfolgen. So ist z. B. bei einem
pH-Wert von 7,5 bis 8,5 bzw. bei einem K⁺-Gehalt von 50 bis
2500 ppm in der Lösung die Kristallbildung noch nicht abge
schlossen.
Der entstandene Rohpolyetheralkohol wird abschließend noch vom
Restwasser getrennt. Er enthält katalytisch wirksame Gehalte an
anorganischen und ggf. organischen Salzen und ist damit hervorra
gend zur Polyurethanherstellung von speziellen Polyurethanschaum
produkten einsetzbar.
Das erfindungsgemäße Verfahren hat den Vorteil, daß es damit mög
lich wird, Polyetheralkohole mit definierten Gehalten an kataly
tisch wirkenden anorganischen und organischen Substanzen her zu
stellen, wobei diese Substanzen homogen im Polyetheralkohol ver
teilt bzw. gelöst sind.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung katalytisch wirk
samer Polyetheralkohole ist auf alle Polyetheralkoholarten an
wendbar, die durch basisch katalysierte Alkoxylierung von H-funk
tionellen Startsubstanzen hergestellt und durch Säureneutrali
sation zur Katalysatorentfernung behandelt werden, und kann somit
bei der üblichen Polyetheralkoholherstellung und -reinigung einge
setzt werden. Es ist bei den üblichen Parametern durchführbar.
Die Herstellung der katalytisch wirksamen Polyetheralkohole wird
durch nachfolgende Beispiele näher erläutert:
In einem 2-l-Druckautoklaven mit Rührwerk, Heiz- und Kühlmöglich
keit und Meßeinrichtungen für Druck und Temperatur wurden unter
Stickstoff nacheinander 110 g Glycerin, 20 g Wasser, 438 g Sac
charose und 12 g Kalilauge (45%ig) dosiert und unter Rühren auf
105°C erwärmt und homogenisiert.
Das Gemisch wurde unter Rühren auf 90°C abgekühlt und mit der Zu
gabe von Propylenoxid begonnen. Es wurden 1220 g Propylenoxid do
siert, wobei darauf geachtet wurde, daß die Reaktionstemperatur
im Bereich von 110-112°C blieb.
Anschließend wurde der Druck stabilisiert und mit Stickstoff
gespült. Das so erhaltene Rohpolyetherol wurde mit 5 Gew.-%
Wasser, bezogen auf das Chargengewicht, versetzt und bei einer
Temperatur von 90°C homogenisiert.
Danach erfolgte die Zugabe von Phosphorsäure, entsprechend einem
stöchiometrischen Neutralisationsgrad von 0,8.
Mit dem homogenisierten Gemisch wurde ein Vakuumstripping durch
geführt, bis der Wassergehalt < 0,05 Gew.-% betrug. Anschließend
wurde das Polyetherol über Filterhilfsmittel filtriert.
Das erhaltene Polyetherol wies folgende Werte auf:
Hydroxylzahl | |
402 mg KOH/g | |
Viskosität bei 25°C | 5590 mPa·s |
Wassergehalt | 0,032 Gew.-% |
Kaliumgehalt | 51 ppm |
In das Fertigpolyetherol wurden 1,6 g Dikaliumhydrogenphosphat
(200 ppm Kalium) und 0,45 g Kaliumacetat (100 ppm Kalium) zugege
ben. Die zugesetzten Salze lösten sich nicht auf, bildeten eine
Trübung bzw. einen festen Bodensatz. Auch nach Wasserzugabe und
anschließender Destillation wurden keine klaren Produkte erhal
ten, sondern es bildete sich erneut ein Niederschlag.
In einen Druckautoklaven gemäß Vergleichsbeispiel 1 wurden unter
Stickstoff 395 g Glycerin und 5,4 g Kalilauge (45%ig) dosiert
und bei 120°C homogenisiert.
Anschließend wurde unter Vakuum destilliert, bis ein Wassergehalt
von < 0,1 Gew.-% erreicht war.
Bei 120°C wurden 1405 g Propylenoxid zugegeben und das Reaktions
gemisch stabilisiert.
Das Rohpolyetherol wurde mit 16,1 g Dikaliumhydrogenphosphat
(2000 ppm Kalium) versetzt und gut homogenisiert.
Danach erfolgte die Zugabe von 2 Gew.-% Wasser, bezogen auf das
Chargengewicht, und von Phosphorsäure gemäß einem Neutralisati
onsgrad von 0,9.
Aus dem phosphathaltigen Rohpolyetherol wurde mit Hilfe einer
Zentrifuge das Salz und anschließend mittels Vakuumdestillation
das Wasser entfernt.
Das erhaltene Polyetherol wies folgende Werte auf:
Hydroxylzahl | |
407 mg KOH/g | |
Viskosität bei 25°C | 371 mPa·s |
Wassergehalt | 0,04 Gew.-% |
Kaliumgehalt | 1742 ppm |
Es war ein klares, homogenes Produkt und besaß aufgrund seines
hohen Kaliumgehaltes eine katalytische Wirkung bei der Poly
urethanherstellung.
In einen Druckautoklaven gemäß Vergleichsbeispiel 1 wurden unter
Stickstoff 110 g Glycerin, 20 g Wasser, 438 g Saccharose und
5,4 g Kalilauge (45%ig) dosiert und unter Rühren bei ca. 110°C
homogenisiert. Beginnend bei 90°C wurden 950 g Propylenoxid zuge
geben und die Reaktionstemperatur bei 110 bis 112°C gehalten.
Danach erfolgte die Zugabe von 1,15 g Kaliumacetat (250 ppm
Kalium) und weiteren 270 g Propylenoxid. Anschließend wurde sta
bilisiert und mit Stickstoff gespült. Das so erhaltene Rohpolye
therol wurde mit 6 Gew.-% Wasser, bezogen auf das Chargengewicht,
versetzt und bei einer Temperatur von 90°C homogenisiert. Dann er
folgte die Zugabe von Phosphorsäure entsprechend einem Neutra
lisationsgrad von 0,8. Über Vakuumdestillation wurde eine Teil
wasserentfernung bis zu ca. 0,5 Gew.-% durchgeführt, das Poly
etherol zentrifugiert und damit das gebildete Salz abgetrennt.
Das Produkt wurde mittels Vakuumdestillation getrocknet, wobei
ein Wassergehalt von < 0,05 Gew.-% angestrebt wurde.
Das erhaltene Polyetherol wies folgende Werte auf:
Hydroxylzahl | |
409 mg KOH/g | |
Viskosität bei 25°C | 5675 mPa·s |
Wassergehalt | 0,03 Gew.-% |
Kaliumgehalt | 267 ppm |
Es wurde ein klares Produkt erhalten, welches eine hohe katalyti
sche Wirksamkeit bei der Polyurethan-Herstellung besaß.
In einen Druckautoklaven gemäß Vergleichsbeispiel 1 wurden unter
Stickstoff 210 g Glycerin, 260 g Saccharose, 5 g Kalilauge
(45%ig) und 4 g Dikaliumhydrogenphosphat (500 ppm Kalium) do
siert und unter Rühren bei 100°C homogenisiert.
Das Gemisch kühlte unter weiterem Rühren auf 90°C ab. Dann wurde
mit der Dosierung von 1340 g Propylenoxid begonnen und die Reak
tionstemperatur bei 115°C gehalten.
Anschließend wurde stabilisiert und mit Stickstoff gespült. Dem
alkalischen Polyetherol wurden 3 Gew.-% Wasser, bezogen auf das
Chargengewicht, und Phosphorsäure gemäß einem Neutralisationsgrad
0,85 zugegeben und das Gemisch bei 100°C homogenisiert.
Aus dem phosphathaltigen Rohpolyetherol wurde mit Hilfe einer
Zentrifuge das Salz und anschließend mittels Vakuumdestillation
das Wasser entfernt.
Das erhaltene Polyetherol wies folgende Werte auf:
Hydroxylzahl | |
399 mg KOH/g | |
Viskosität bei 25°C | 6421 mPa·s |
Wassergehalt | 0,029 Gew.-% |
Kaliumgehalt | 472 ppm |
Es entstand ein klares, homogenes Produkt, das eine hohe kataly
tische Wirkung bei der Polyurethanherstellung besaß.
In einem Druckautoklaven gemäß Vergleichsbeispiel 1 wurden unter
Stickstoff 392 g Toluylendiamin vorgelegt und auf 90°C erwärmt.
Anschließend wurden 424 g Ethylenoxid zudosiert und bei 110 bis
115°C zur Reaktion gebracht. Das Reaktionsgemisch wurde stabili
siert und mit Stickstoff gespült.
Es wurden 5,4 g Kalilauge (45%ig) zugegeben, homogenisiert und
bei einer Reaktionstemperatur von 120°C 984 g Propylenoxid
zudosiert.
Anschließend wurde stabilisiert und mit Stickstoff gespült. Das
Rohpolyetherol wurde mit 0,5 Gew.-% Wasser, bezogen auf das Char
gengewicht, versetzt und bei einer Temperatur von 90°C homo
genisiert.
Entsprechend einem Neutralisationsgrad von 0,8 wurde Phosphor
säure zugegeben.
Mittels Vakuumdestillation wurde vorgetrocknet, wobei ein Wasser
gehalt von 0,1 Gew.-% angestrebt wurde.
Durch Messung des K⁺-Gehaltes im Lösebereich wurde der Filtrati
onszeitpunkt ermittelt. Bei einem K⁺-Gehalt von 115 ppm wurde das
Polyetherol zentrifugiert und anschließend unter Vakuum destil
liert.
Das erhaltene Polyetherol wies folgende Werte auf:
Hydroxylzahl | |
391mg KOH/g | |
Viskosität bei 25°C | 13 750 mPa·s |
Wassergehalt | 0,04 Gew.-% |
Es entstand ein klares, gelbes Produkt, das eine sehr hohe kata
lytische Wirksamkeit bei der Polyurethanherstellung besaß.
Der nach Syntheseansatz des Vergleichsbeispiels 1 hergestellte
Rohpolyether wurde mit 5 Gew.-% Wasser, bezogen auf das Chargen
gewicht versetzt und bei einer Temperatur von 90°C und unter
Stickstoff-Atmosphäre homogenisiert. Danach erfolgte die Zugabe
eines Gemisches von Phosphorsäure und Ethylhexansäure entspre
chend einem stöchiometrischen Gesamtneutralisationsgrad von 0,8.
Nach Homogenisieren unter Stickstoff-Atmosphäre bei 90°C erfolgte
unter pH-Wert-Kontrolle eine Vakuumdestillation bei 100 bis 110°C
und einem Vakuum von (10 bis 1 Torr). Bei einem pH-Wert von 7,8
wurde die Destillation beendet und der Festsalzanteil mittels
Filtration entfernt.
Der Fertigpolyether wies folgende Kennzahlen auf:
Hydroxylzahl | |
405 mg KOH/g | |
Wassergehalt | 0,04 Gew.-% |
Kaliumgehalt | 47,0 ppm |
Er eignete sich hervorragend zur Herstellung rißfreier, hochwer
tiger Polyurethanhartschäume.
Der nach Syntheseansatz des Ausführungsbeispiels 4 hergestellte
Rohpolyether wurde mit 2 Gew.-% Wasser, bezogen auf das Chargen
gewicht, versetzt und bei einer Temperatur von 95°C und unter
Stickstoff-Atmosphäre homogenisiert. Danach erfolgte die Zugabe
von Phosphorsäure entsprechend einem Neutralisationsgrad von
0,85. Nach Homogenisieren wurden bei einem Vakuum von 0,1 bis
10 Torr und 100 bis 120°C das Wasser und andere leichtflüchtige
Verunreinigungen entfernt. Durch Messung des K⁺-Gehaltes im Löse
bereich bzw. durch pH-Wert-Bestimmung wurde der Filtrationszeit
punkt ermittelt. Bei einem pH-Wert von 7,9 und einem K⁺-Gehalt von
150 bis 170 ppm wurde das Polyetherol filtriert und hatte fol
gende Kennzahlen
Hydroxylzahl | |
402 mg KOH/g | |
Wassergehalt | 0,08 Gew.-% |
Es wies hervorragende Eigenschaften zur Herstellung feinzelliger
Polyurethanhartschaume für den Kühlmittelbereich auf.
Claims (11)
1. Verfahren zur Herstellung von katalytisch wirksamen Poly
etherpolyolen durch basisch katalysierte Umsetzung von H-
funktionellen Startsubstanzen mit Alkylenoxiden bei üblichen
Bedingungen, dadurch gekennzeichnet, daß zur Alkylenoxid-Po
lymerisation eine kombinierte Katalyse durch eine gestaffelte
Katalysatorzugabe aus basischen Substanzen und organischen
und/oder anorganischen Alkali- und/oder Erdalkalisalzen
durchgeführt wird und/oder zur Katalysatorentfernung eine
spezielle Kristallbildung und -entfernung durch Zugabe von
Säuren und Entfernung der Salze vor Abschluß der Kristallbil
dungsphasen bzw. Kristallumwandlungsphasen erfolgt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die
Kristallbildung und -entfernung durch Zugabe von anorgani
schen Säuren, gegebenenfalls in Kombination mit organischen
Säuren, erfolgt.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß
als basische Substanzen Alkali- und/oder Erdalkalihydroxide,
vorzugsweise Kaliumhydroxid, eingesetzt werden.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn
zeichnet, daß als anorganisches Alkalisalz Dikaliumhydrogen
phosphat eingesetzt wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekenn
zeichnet, daß als organisches Alkalisalz Kaliumacetat einge
setzt wird.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekenn
zeichnet, daß als anorganische Säure Phosphorsäure eingesetzt
wird.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekenn
zeichnet, daß als anorganische Säure Salzsäure eingesetzt
wird.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekenn
zeichnet, daß als organische Säure Essigsäure eingesetzt
wird.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekenn
zeichnet, daß als organische Säure Ethylhexansäure eingesetzt
wird.
10. Katalytisch wirksame Polyetheralkohole, herstellbar durch ba
sisch katalysierte Umsetzung von H-funktionellen Start
substanzen mit Alkylenoxiden bei üblichen Bedingungen, wobei
zur Alkylenoxid-Polymerisation eine kombinierte Katalyse
durch eine gestaffelte Katalysatorzugabe aus basischen Sub
stanzen und organischen und/oder anorganischen Alkali- und/
oder Erdalkalisalzen durchgeführt wird und/oder zur Katalysa
torentfernung eine spezielle Kristallbildung und -entfernung
durch Zugabe von anorganischen Säuren, gegebenenfalls in Kom
bination mit organischen Säuren, und Entfernung der Salze vor
Abschluß der Kristallbildungsphasen bzw. Kristallumwandlungs
phasen erfolgt.
11. Verwendung der katalytisch wirksamen Polyetheralkohole nach
Anspruch 10 zur Herstellung von Polyurethanen, gegebenenfalls
in Anwesenheit von weiteren Katalysatoren.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1995119680 DE19519680A1 (de) | 1995-05-30 | 1995-05-30 | Verfahren zur Herstellung von katalytisch wirksamen Polyetheralkoholen |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE1995119680 DE19519680A1 (de) | 1995-05-30 | 1995-05-30 | Verfahren zur Herstellung von katalytisch wirksamen Polyetheralkoholen |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE19519680A1 true DE19519680A1 (de) | 1996-12-05 |
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ID=7763149
Family Applications (1)
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---|---|---|---|
DE1995119680 Withdrawn DE19519680A1 (de) | 1995-05-30 | 1995-05-30 | Verfahren zur Herstellung von katalytisch wirksamen Polyetheralkoholen |
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Country | Link |
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DE (1) | DE19519680A1 (de) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0982341A2 (de) * | 1998-08-21 | 2000-03-01 | Basf Aktiengesellschaft | Verfahren zur Herstellung von Polyetherpolyolen |
US8017814B2 (en) | 2000-05-15 | 2011-09-13 | Shell Oil Company | Process for the preparation of polyether polyols |
-
1995
- 1995-05-30 DE DE1995119680 patent/DE19519680A1/de not_active Withdrawn
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0982341A2 (de) * | 1998-08-21 | 2000-03-01 | Basf Aktiengesellschaft | Verfahren zur Herstellung von Polyetherpolyolen |
EP0982341A3 (de) * | 1998-08-21 | 2000-04-12 | Basf Aktiengesellschaft | Verfahren zur Herstellung von Polyetherpolyolen |
US8017814B2 (en) | 2000-05-15 | 2011-09-13 | Shell Oil Company | Process for the preparation of polyether polyols |
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8130 | Withdrawal |