專利名稱：二縮三丙二醇制備方法
技術領域：
本發明是對二縮三丙二醇制備方法的改進，尤其涉及一種質量好、色
澤淺、純度最高可達99.96%的二縮三丙二醇的制備方法。
背景技術：
二縮三丙二醇(TPG)， 一種重要用途作為輻射固化(UV/EB)稀釋 劑——二縮三丙二醇二丙烯酸酯(TPGDA)的重要原料之一。其生產方式
通常采用i， 2-丙二醇環氧丙烷堿金屬或堿土金屬催化劑；或水環 氧丙烷'堿金屬堿土金屬催化劑聚合制備。此方法所得產物中最終會影響 固化性能的三縮四丙二醇及以上分子量副產物含量較高，所需二縮三丙二
醇含量相對較低(《45%);其次，所得產物色澤較深(^30號黑曾單位)，且
氣味較大。導致由此產物制備的輻射固化單體——二縮三丙二醇二丙烯酸 酯，含量較低，分子量分布不均勻，三縮四丙二醇二丙烯酸酯及以上分子 量單體含量較高，固化性能不穩定，使得制成涂料漆膜硬度低，適用范圍
窄；并且產品氣味大，不符合環保要求，也不利施工；以及色澤較深，不 能用于高檔淺色涂料和油墨。
為改進上述不足，中國專利CN1803743提出選擇催化活性適宜的二甲
胺基乙醇作催化劑，并適當加大催化劑的用量，使i， 2-丙二醇環氧丙烷
催化劑摩爾比為1 : 2 2,5 : 0.0003-0.02。此法雖然較上述方法提高了二縮 物含量，可以達到45-55%，色澤也有所下降，平均可以達到20-30號(黑曾 單位)。但二縮物含量仍然較低，色澤也仍然較深，上述缺陷沒有得到根本 克服。
發明內容
本發明目的在于克服上述已有技術不足，提供一種所得二縮三丙二醇 含量高，最高可達99.96%，色澤淺《10號(黑曾單位)的二縮三丙二醇制備 方法。
本發明目的實現，主要改進是通過降低環氧丙烷反應摩爾量，從而減 少不希望的副產物一一三縮四丙二醇及以上分子量的含量，以及采取真空 精餾提高二縮物的純度，同時在精餾時通入惰性氣體達到降低色澤，從而 實現本發明目的。具體說，本發明二縮三丙二醇制備方法，包括l， 2-丙二醇環氧丙烷催化劑聚合反應，其特征在于i， 2-丙二醇與環氧丙垸摩爾比為l: 1~1.95，所得產物經精制后，再通入惰性氣體，在50-200。C及真空 度《40kpa絕壓下精餾分離。本發明聚合反應，催化劑及用量與現有該制備方法相仿，例如l， 2-丙 二醇環氧丙烷催化劑摩爾比1: 1-1.95: 0.0003-0.02。反應溫度及反應壓力也與現有技術制備相仿，無特別限定。聚合反應后的精制，可以采用 聚醚生產過程中的常規精制方法。本發明方法，1， 2-丙二醇與環氧丙烷摩爾比較好為1: 1.4~1.9，更好 為1: 1.55~1.75。精餾通入的惰性氣體，可以是單一惰性氣體，也可以是多種惰性氣體 混合使用，例如氮氣、氦氣、氖氣中的一種或若干種混合，本發明較好采 用氮氣，價格較低，容易得到。本發明精餾溫度，是指精餾塔內物料溫度，試驗表明精餾溫度過高， 例如大大超過20(TC，物料易結焦及碳化，而且溫度越高，結焦或碳化速度 越快；精餾溫度低，為獲得高純度需提高精餾真空度，會造成精餾設備投 資增大，溫度越低精餾設備投資也越大。本發明一種更好精餾溫度為 130-190°C。由上述說明，顯然精餾溫度并非為精確端極值，只是一種試驗 恰當值，適當偏離具有基本相同效果。為獲得產品高純度，本發明可以通過提高真空度和/或加大回流比，提 高二縮三丙二醇的純度，最高純度能夠達到99.96%。所說回流比，較好為 3~10: 1。真空度較好為0.1-20kpa絕壓，更好為0.5-10kpa絕壓。本發明方法所得二縮三丙二醇(TPG)，較現有技術制備的TPG，因降低 了環氧丙烷反應摩爾量，同時在低于20(TC下真空精餾，并在精餾時通入惰 性氣體，從而減少了反應產物中最終會影響固化性能的三縮四丙二醇及以 上分子量副產物的含量，大大提高了二縮物的純度，最高可達99.96%，有 利于提高最終所得涂料的漆膜性能。并能減少精餾過程中結焦及碳化的量， 還加大了精餾時的相對揮發度，降低了精餾能耗。此外，還能同時得到高 純的一縮二丙二醇(DPG)(此為現有技術所不具備)。本發明方法所得二縮三 丙二醇，具有純度高(最高可達99.96%)、色澤淺(最低可達5號黑曾單位)、 氣味低三個特點，此為本發明方法與其它方法所得產品的重要區別。'由此 制備的二縮三丙二醇二丙烯酸酯(TPGDA)，純度高，色澤淺，只有10~20 號(黑曾單位)，剌激性氣味小，可用于高檔手機、電腦、家電等電子產品的應用。
具體實施例方式
實施例l:先在5L高壓反應釜中投入1740克1,2-丙二醇，4.3克氫氧 化鉀，升溫至100°C，開始滴加環氧丙烷2280克進行反應，控溫從103°C 緩慢升至127。C，壓力從0.13MPa逐步升0.37MPa，反應4小時完畢，得到 4010克粗品；向粗品中加入42.5克30%的磷酸、150克水中和，然后進行 真空脫水至102。C，再進行過濾得到精制中間品；然后在塔底溫度為150~170 。C下，維持真空度在0.8 lkpa (絕壓)，同時通入氮氣3.7L/h精餾分離， 回流比在7 7.5:1之間，可得到純度分別達98.3Q/。的二縮三丙二醇(TPG)1368 克，和純度98.7。/。一縮二丙二醇(DPG)2250克，精餾釜底料330g。
實施例2:先在8000L高壓反應釜中投入2376Kgl,2-丙二醇，7. 90Kg 氫氧化鈉，升溫至10(TC，開始滴加環氧丙烷3260Kg進行玩應，控溫從105°C 緩慢升至122。C，壓力從0.11MPa逐步升0.35MPa，反應8小時完畢，得到 5613Kg粗品；向粗品中加入68Kg30。/。的磷酸、210Kg水中和，然后進行真 空脫水至105X:，再進行過濾得到精制中間品；然后在塔底溫度為155 174 。C下，維持真空度在1 1.5kpa (絕壓)，同時通入氮氣4.2mVh精餾分離， 回流比控制在2~2.5:.1之間，可得到純度99.1。/。的二縮三丙二醇(TPG) 2948Kg，和純度98.9。/。的一縮二丙二醇(DPG)2433Kg，精餾釜底料199g。
實施例3:先在8000L高壓反應釜中投入2790Kgl,2-丙二醇，9.50Kg 氫氧化鉀，升溫至10(TC，開始滴加環氧丙垸3650Kg進行反應，控溫從107°C 緩慢升至130。C，壓力從0.14MPa逐步升0.33MPa，反應8小時完畢，得到 6419Kg粗品；向粗品中加入79Kg30。/。的磷酸、240Kg水中和，然后進行真 空脫水至104。C，再進行過濾得到精制中間品；然后塔底溫度從160'C逐升 至19(TC，維持真空度在2 3kpa—(絕壓)，同時通入氮氣5.5mVh精餾分離， 控制回流比在9~9.5: 1之間，可得到純度98.7%的二縮三丙二醇 (TPG)2288Kg和純度98.7。/。一縮二丙二醇(DPG)3745Kg，精餾釜底料343g。
權利要求
1. 二縮三丙二醇制備方法，包括1，2-丙二醇∶環氧丙烷∶催化劑聚合反應，其特征在于1，2-丙二醇與環氧丙烷摩爾比為1∶1～1.95，所得產物經精制后，再通入惰性氣體，在50-200℃及真空度≤40kpa絕壓下精餾分離。
2、 根據權利要求1所述二縮三丙二醇制備方法，其特征在于1，2-丙二醇 與環氧丙烷摩爾比為1: 1.4~1.9。
3、 根據權利要求2所述二縮三丙二醇制備方法，其特征在于l，2-丙二醇 與環氧丙垸摩爾比為l: 1.55-1.75。
4、 根據權利要求1、 2或3所述二縮三丙二醇制備方法，其特征在于精 餾時回流比為3 10: 1。
5、 根據權利要求1、 2或3所述二縮三丙二醇制備方法，其特征在于精 餾溫度為130-190 。C。
6、 根據權利要求4所述二縮三丙二醇制備方法，其特征在于精餾溫度為 130陽190。C。
7、 根據權利要求l、 2或3所述二縮三丙二醇制備方法，其特征在于精 餾真空度為0.1-20kpa絕壓。
8、 根據權利要求7所述二縮三丙二醇制備方法，其特征在于精餾真空度 為0.5-10kpa絕壓。
9、 根據權利要求6所述二縮三丙二醇制備方法，其特征在于精餾真空度 為0.1-20kpa絕壓。
10、 根據權利要求9所述二縮三丙二醇制備方法，其特征在于精餾真空 度為0.5-10kpa絕壓。
全文摘要
本發明是對二縮三丙二醇制備方法的改進，其特征是1，2-丙二醇與環氧丙烷摩爾比為1∶1～1.95，所得產物經精制后，再通入惰性氣體，在50-200℃及真空度≤40kpa絕壓下精餾分離。較現有技術制備的TPG，減少了反應產物中最終會影響固化性能的三縮四丙二醇及以上分子量副產物的含量，大大提高了二縮物的純度，最高可達99.96％，有利于提高最終所得涂料的漆膜性能。并能減少精餾過程中結焦及碳化量，并能加大精餾時的相對揮發度，降低精餾能耗。此外，還能同時得到高純的一縮二丙二醇。本發明方法所得二縮三丙二醇，具有純度高(最高可達99.96％)、色澤淺(最低可達5號黑曾單位)、氣味低三個特點，此為本發明方法與其它方法所得產品的重要區別。
文檔編號C07C41/03GK101250093SQ20081002008
公開日2008年8月27日 申請日期2008年3月22日 優先權日2008年3月22日
發明者王晨曦, 王洪保, 胡劍飛 申請人:江蘇三木集團