DE19522922C2 - Verfahren zur Herstellung von Polyätherglycolen mit Hydroxygruppen-Endabschluß - Google Patents
Verfahren zur Herstellung von Polyätherglycolen mit Hydroxygruppen-EndabschlußInfo
- Publication number
- DE19522922C2 DE19522922C2 DE19522922A DE19522922A DE19522922C2 DE 19522922 C2 DE19522922 C2 DE 19522922C2 DE 19522922 A DE19522922 A DE 19522922A DE 19522922 A DE19522922 A DE 19522922A DE 19522922 C2 DE19522922 C2 DE 19522922C2
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- metal oxide
- mixed metal
- slurry
- calcining
- oxide
- 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
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 31
- 239000004721 Polyphenylene oxide Substances 0.000 title claims description 11
- 229920000570 polyether Polymers 0.000 title claims description 11
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 title claims description 4
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims description 3
- 150000002334 glycols Chemical class 0.000 title description 10
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims description 47
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N Zinc monoxide Chemical compound [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 29
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N Diethyl ether Chemical compound CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 24
- 238000006136 alcoholysis reaction Methods 0.000 claims description 20
- 229910003455 mixed metal oxide Inorganic materials 0.000 claims description 20
- 239000002002 slurry Substances 0.000 claims description 18
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 15
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- 239000011787 zinc oxide Substances 0.000 claims description 14
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 13
- 238000001354 calcination Methods 0.000 claims description 11
- ICSSIKVYVJQJND-UHFFFAOYSA-N calcium nitrate tetrahydrate Chemical compound O.O.O.O.[Ca+2].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O ICSSIKVYVJQJND-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 9
- 229920001281 polyalkylene Polymers 0.000 claims description 7
- -1 alkaline earth metal salts Chemical class 0.000 claims description 6
- 229910000287 alkaline earth metal oxide Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 125000004185 ester group Chemical group 0.000 claims description 5
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 claims description 5
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 claims description 5
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims description 4
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims description 4
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-M Acetate Chemical compound CC([O-])=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 3
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000011575 calcium Substances 0.000 claims description 3
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims description 2
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000011701 zinc Substances 0.000 claims description 2
- LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N Ethylene glycol Chemical compound OCCO LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 4
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 claims 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims 3
- 229910052784 alkaline earth metal Inorganic materials 0.000 claims 2
- ZCCIPPOKBCJFDN-UHFFFAOYSA-N calcium nitrate Chemical compound [Ca+2].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O ZCCIPPOKBCJFDN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 2
- WGCNASOHLSPBMP-UHFFFAOYSA-N hydroxyacetaldehyde Natural products OCC=O WGCNASOHLSPBMP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 2
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 claims 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 21
- 229920000909 polytetrahydrofuran Polymers 0.000 description 13
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 12
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 8
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 7
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 7
- WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N Tetrahydrofuran Chemical compound C1CCOC1 WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 description 6
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000012295 chemical reaction liquid Substances 0.000 description 4
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 4
- 239000008188 pellet Substances 0.000 description 4
- 229920002803 thermoplastic polyurethane Polymers 0.000 description 4
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 239000000706 filtrate Substances 0.000 description 3
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 3
- YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N tetrahydrofuran Natural products C=1C=COC=1 YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000005033 Fourier transform infrared spectroscopy Methods 0.000 description 2
- KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N Isopropanol Chemical compound CC(C)O KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- LRHPLDYGYMQRHN-UHFFFAOYSA-N N-Butanol Chemical compound CCCCO LRHPLDYGYMQRHN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000001298 alcohols Chemical class 0.000 description 2
- 229910001593 boehmite Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 2
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 2
- 230000009089 cytolysis Effects 0.000 description 2
- 150000004679 hydroxides Chemical class 0.000 description 2
- FAHBNUUHRFUEAI-UHFFFAOYSA-M hydroxidooxidoaluminium Chemical compound O[Al]=O FAHBNUUHRFUEAI-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 239000011973 solid acid Substances 0.000 description 2
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 2
- 229920001634 Copolyester Polymers 0.000 description 1
- 241000282326 Felis catus Species 0.000 description 1
- 241001026509 Kata Species 0.000 description 1
- XBDQKXXYIPTUBI-UHFFFAOYSA-M Propionate Chemical compound CCC([O-])=O XBDQKXXYIPTUBI-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 241000158147 Sator Species 0.000 description 1
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920002334 Spandex Polymers 0.000 description 1
- 238000005299 abrasion Methods 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 150000001242 acetic acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- KXKVLQRXCPHEJC-UHFFFAOYSA-N acetic acid trimethyl ester Natural products COC(C)=O KXKVLQRXCPHEJC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 150000008065 acid anhydrides Chemical class 0.000 description 1
- 238000007605 air drying Methods 0.000 description 1
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 1
- 229910052783 alkali metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001340 alkali metals Chemical class 0.000 description 1
- 229910001964 alkaline earth metal nitrate Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000002947 alkylene group Chemical group 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052788 barium Inorganic materials 0.000 description 1
- DSAJWYNOEDNPEQ-UHFFFAOYSA-N barium atom Chemical compound [Ba] DSAJWYNOEDNPEQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011324 bead Substances 0.000 description 1
- 239000008280 blood Substances 0.000 description 1
- 210000004369 blood Anatomy 0.000 description 1
- 238000004587 chromatography analysis Methods 0.000 description 1
- 238000000975 co-precipitation Methods 0.000 description 1
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 1
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 1
- 238000007334 copolymerization reaction Methods 0.000 description 1
- 150000004292 cyclic ethers Chemical class 0.000 description 1
- 150000002148 esters Chemical group 0.000 description 1
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 1
- 239000012065 filter cake Substances 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- UQSQSQZYBQSBJZ-UHFFFAOYSA-N fluorosulfonic acid Chemical group OS(F)(=O)=O UQSQSQZYBQSBJZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011888 foil Substances 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 description 1
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 description 1
- 210000004072 lung Anatomy 0.000 description 1
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 1
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 1
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 1
- 238000010992 reflux Methods 0.000 description 1
- 238000007142 ring opening reaction Methods 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 239000004759 spandex Substances 0.000 description 1
- 229910052712 strontium Inorganic materials 0.000 description 1
- CIOAGBVUUVVLOB-UHFFFAOYSA-N strontium atom Chemical compound [Sr] CIOAGBVUUVVLOB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G65/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming an ether link in the main chain of the macromolecule
- C08G65/02—Macromolecular compounds obtained by reactions forming an ether link in the main chain of the macromolecule from cyclic ethers by opening of the heterocyclic ring
- C08G65/32—Polymers modified by chemical after-treatment
- C08G65/329—Polymers modified by chemical after-treatment with organic compounds
- C08G65/331—Polymers modified by chemical after-treatment with organic compounds containing oxygen
- C08G65/3311—Polymers modified by chemical after-treatment with organic compounds containing oxygen containing a hydroxy group
- C08G65/3312—Polymers modified by chemical after-treatment with organic compounds containing oxygen containing a hydroxy group acyclic
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Catalysts (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von
Polyätherglycolen; sie betrifft insbesondere die Alkoho
lyse von Polytetramethylenätheracetat (PTMEA) in Gegenwart
eines gemischten Metalloxids als Katalysator.
Polyätherglycole, z. B. Polytetramethylenätherglycole
(PTMEG), werden als Ausgangsmaterialien für "Spandex"-
Fasern, thermoplastisches Urethan (TPU) und Copolyester
äther (COPE) verwendet. Da TPU, hergestellt unter Verwen
dung von Polyätherglycolen als Ausgangsmaterialien, eine
verbesserte Elastizität, Wasserbeständigkeit, Abriebsbe
ständigkeit und Blut- und physiologische Verträglichkeit
aufweisen, sind sie zu einem sehr wichtigen Ausgangsmate
rial für TPU-Spezialverwendungszwecke geworden.
Das konventionelle Herstellungsverfahren für Polyäthergly
cole umfaßt die Polymerisation eines cyclischen Äthers,
wie Tetrahydrofuran, durch Ringöffnung in Gegenwart einer
starken flüssigen Säure oder einer festen Säure als Kata
lysator und die anschließende Hydrolyse oder Alkoholyse
unter Bildung von Polyätherglycolen mit Hydroxygruppen-
Endabschluß. Das obengenannte Herstellungsverfahren ist in
den US-Patenten 2 691 038 und 4 163 115 beschrieben. Au
ßerdem ist in dem US-Patent 5 344 964 ein Verfahren zur
Herstellung eines Polyalkylenäthers mit Estergruppen-
Endabschluß beschrieben, bei dem Tetrahydrofuran und ein
Säureanhydrid katalytisch miteinander umgesetzt werden un
ter Bildung von Polytetramethylenätheracetat (PTMEA) in
Gegenwart eines festen Säurekatalysators. Das resultie
rende PTMEA wird dann einer Alkoholyse unterworfen unter
Bildung von PTMEG.
In dem US-Patent 4 153 786 ist ein Verfahren zur Herstel
lung von Copolyätherglycolen mit Esterendgruppenabschluß
beschrieben. Das Verfahren umfaßt die Copolymerisation von
Tetrahydrofuran und Alkylenoxid oder eines cyclischen Ace
tals in Gegenwart eines polymeren Katalysators, der α-
Fluorosulfonsäuregruppen enthält, und von Essigsäureanhy
drid.
Bei konventionellen Verfahren zur Herstellung von Poly
ätherglycolen oder Copolyätherglycolen aus Polyätheraceta
ten werden Alkali-Katalysatoren verwendet. So werden bei
spielsweise nach dem US-Patent 4 230 892 Polyätheracetate
einer Alkoholyse unterworfen in einem Slurry-Reaktor in
Gegenwart von Oxiden oder Hydroxiden von Calcium, Stron
tium und Barium als Katalysator. Da jedoch die festen Ka
talysatoren mechanisch schwach sind und nach der Reaktion
zerbrechen unter Bildung eines Pulvers, ist es ziemlich
schwierig, die genannten Katalysatoren durch Filtrieren
zurückzugewinnen (abzutrennen). In dem US-Patent 4 584 414
ist ein Verfahren zur Herstellung von Polyätherglycolen
beschrieben, bei dem Hydroxide oder Alkylate von Alkali
metallen als Katalysatoren verwendet werden. Da diese Ka
talysator-Arten, wenn sie verwendet werden, vor der Alko
holyse in Alkoholen gelöst werden sollten, ist es jedoch
schwierig, die verwendeten Katalysatoren von dem Endpro
dukt abzutrennen.
Ziel der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Verfah
ren zur Herstellung von Polyätherglycolen aus Polyalkylen
äthern mit Estergruppen-Endabschluß und Alkoholen durch
Alkoholyse bereitzustellen, bei dem die Umwandlung des
Polyalkylenäthers mit Estergruppen-Endabschluß verbessert
und die Abtrennung des für die Alkoholyse verwendeten
Katalysators leicht durchgeführt werden kann.
Es wurde nun gefunden, daß das obengenannte Ziel erreicht
werden kann durch Verwendung eines gemischten Metalloxids
als Katalysator. Der komplexe Metalloxidkatalysator be
steht aus einem Erdalkalimetalloxid und mindestens einer
Komponente, ausgewählt aus der Gruppe Aluminiumoxid, Sili
ciumdioxid und Zinkoxid.
Gemäß einem Aspekt der Erfindung weist der bei der Alkoho
lyse verwendete gemischte Metalloxidkatalysator eine hohe
mechanische Festigkeit auf und zerbricht somit nicht wäh
rend der Alkoholysereaktion, so daß es möglich ist, den
Katalysator im Kreislauf zurückzuführen.
Gemäß einem anderen Aspekt der Erfindung ist der gemischte
Metalloxidkatalysator hochaktiv und dadurch wird die Um
wandlung des Polyalkylenäthers mit Estergruppen-Endab
schluß verbessert.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung können die ge
mischten Metalloxidkatalysatoren zu Formkörpern verarbei
tet werden und sind dadurch geeignet für die Verwendung in
einem Slurry-Reaktor oder einem Fixbett-Reaktor.
Die vorliegende Erfindung wird in der nachfolgenden de
taillierten Beschreibung und in den Beispielen näher er
läutert, ohne jedoch darauf beschränkt zu sein.
Die erfindungsgemäßen gemischten Metalloxidkatalysatoren
können hergestellt werden durch Zugabe von Aluminiumoxid
oder Siliciumdioxid oder Zinkoxid zu einer wäßrigen Lösung
von Erdalkalimetallnitraten, nachfolgendes Trocknen an der
Luft und Calcinieren, wobei man einen Katalysator erhält,
der ein Erdalkalimetalloxid auf Aluminiumoxid, Silicium
dioxid oder Zinkoxid als Träger enthält. Der erfindungsge
mäße gemischte Metalloxidkatalysator kann auch durch Co
präzipitation hergestellt werden. Das Trocknen an der Luft
kann beispielsweise 6 bis 24 h lang bei 80 bis 120°C
durchgeführt werden. Das Calcinieren kann an der Luft 6
bis 12 h lang bei 400 bis 750°C durchgeführt werden.
Erfindungsgemäß sollte die Menge des Erdalkalimetalloxids
10 bis 95 Gew.-% des gemischen Metalloxidkatalysators be
tragen.
Der gemischte Metalloxidkatalysator kann außerdem zu Form
körpern verarbeitet werden, beispielsweise zu Pellets mit
einem Durchmesser von 0,16 bis 0,48 cm (1/16-3/16 inch)
und einer Länge von 0,01 bis 5,1 cm (0,05-2 inch) oder
zu Kugeln mit einem Durchmesser von 0,16 bis 0,48 cm (1/16
-3/16 inch).
Die Alkoholyse kann absatzweise (diskontinuierlich) durch
geführt werden unter Verwendung eines Slurry-Reaktors oder
sie kann kontinuierlich durchgeführt werden unter Verwen
dung eines Fixbett-Reaktors. Eine geeignete Reaktionstem
peratur liegt zwischen 35 und 150°C, vorzugsweise zwischen
50 und 80°C. Ein geeigneter Reaktionsdruck liegt zwischen
0,1 und 1 MPa (1-10 atm), vorzugsweise zwischen 0,1 und
0,5 MPa (1-5 atm). Die Alkohole können C1-C4-Alkohole
sein, beispielsweise Methanol, Ethanol, Isopropanol und
Butanol. Das Molverhältnis von Polyalkylenäther mit Ester
gruppen-Endabschluß zu Alkohol sollte in dem Bereich von
10 bis 200, vorzugsweise 40 bis 100, liegen.
Die folgenden Beispiele erläutern das erfindungsgemäße
Verfahren, ohne den Schutzumfang der Erfindung jedoch dar
auf zu beschränken.
γ-Al2O3-Pulver (Janssen Chimica Co., Ltd.) wurde 1 h lang
bei 100°C an der Luft getrocknet. Zu 6 ml destilliertem
Wasser wurden 4,217 g Ca(NO3)2.4H2O-Pulver zugegeben und
sich auflösen gelassen unter Bildung einer Lösung. Dann
wurden 4 g γ-Al2O3-Pulver zu der Lösung zugegeben und ge
rührt. Die Lösung wurde anschließend zum Trocknen in einen
Ofen eingeführt für 1 h bei 60°C, für 1 h bei 100°C und
danach in einen Hochtemperatur-Ofen eingeführt zur Durch
führung einer 3-stündigen Calcinierung. Der resultierende
teilchenförmige Katalysator enthielt 20 Gew.-% CaO und 80
Gew.-% Al2O3.
45,4 g Methanol, 40 g PTMEA und 1 g des erhaltenen Kataly
sators wurden in einen 200 ml-Slurry-Reaktor vom diskonti
nuierlichen Typ gegeben, bei dem es sich um einen Drei-
Hals-Glaskolben-Reaktor handelte, der mit einer automati
schen Temperaturkontrolleinrichtung (REX-C400, RKC Co.,
Ltd.), einem Thermoelement vom K-Typ und einem Kühler für
die Kondensation und das Erhitzen unter Rückfluß von Me
thanoldampf ausgestattet war und der mit einem Magnetrüh
rer gerührt und mit einem Heizmantel (Rotamantle Electro
thermal Co., Ltd.) erhitzt wurde. Das durchschnittliche
Molekulargewicht und die Molekulargewichtsverteilung von
PTMEA wurden vor Durchführung der Reaktion durch Gelper
meationschromatographie bestimmt. Das durchschnittliche
Molekulargewicht betrug 1516 g/g-mol. Die Temperatur des
Kühlers wurde auf 0°C eingestellt, während die Reaktions
temperatur auf 55°C eingestellt wurde. Alle 30 min wurde
eine Probe aus den Reaktionsprodukten entnommen und die
erhaltenen Proben wurden unter Anwendung der folgenden
Verfahren analysiert.
1 g Probe wurde auf eine Aluminiumfolie gelegt und in
einen Ofen eingeführt, um sie 30 min lang bei 75°C zu
trocknen, um Methanol und Methylacetat zu entfernen. Die
Probe wurde dann sandwichartig zwischen zwei Scheiben Glas
gelegt und mit einem Fourier Transform Infra Red Spectro
meter (FTIR, Bio-Rad Co., FTS-60) analysiert. Die Umwand
lung von PTMEA wurde errechnet durch Analysieren der Peak-
Höhe bei 1740 cm-1, die der Absorption von C=O entspricht.
Das PTMEA enthält C=O-Bindungen und der Peak bei 1740 cm-1
wird daher allmählich schwächer, wenn PTMEA allmählich in
PTMEG umgewandelt wird, und er verschwindet, wenn PTMEA
vollständig in PTMEG umgewandelt ist. Die Ergebnisse sind
in der Tabelle I zusammengefaßt. Es wurde außerdem festge
stellt, daß der Katalysator nicht zu Pulvern zerbrach. Die
Molekulargewichtsverteilung des erhaltenen PTMEG war die
gleiche wie diejenige von PTMEA.
4,22 g Ca(NO3)2.4H2O-Pulver wurden in 4 ml destilliertem
Wasser gelöst und es wurden 4 g Zinkoxidpulver zugegeben,
gut gerührt, in einen Ofen eingeführt zur Trocknung bei
60°C für 1 h, dann bei 100°C für 1 h und anschließend 4 h
lang bei 550°C calciniert. Der erhaltene Katalysator
enthielt 20 Gew.-% CaO und 80 Gew.-% ZnO.
Das PTMEA wurde einer Alkoholyse unterworfen unter den
gleichen Reaktionsbedingungen wie in Beispiel 1 und das re
sultierende PTMEG wurde unter Anwendung der gleichen Ver
fahren wie in Beispiel 1 analysiert. Die Ergebnisse sind
ebenfalls in der Tabelle I zusammengefaßt. Nach Beendi
gung der Reaktion blieb der Katalysator intakt (er zer
brach nicht) und die Molekulargewichtsverteilung von PTMEG
blieb unverändert.
4,217 g Ca(NO3)2.4H2O-Pulver wurden in 6 ml destilliertem
Wasser gelöst und es wurden 4 g Siliciumdioxidpulver
(Davison Co.) zugegeben, gut gerührt, in einen Ofen einge
führt zur Trocknung bei 60°C für 1 h, dann bei 100°C für 1
h und anschließend 4 h lang bei 550°C calciniert. Der er
haltene Katalysator enthielt 20 Gew.-% CaO und 80 Gew.-%
SiO2.
Das PTMEA wurde einer Alkoholyse unterworfen unter den
gleichen Reaktionsbedingungen wie in Beispiel 1 und das
resultierende PTMEG wurde unter Anwendung der gleichen
Verfahren wie in Beispiel 1 analysiert. Die Ergebnisse
sind ebenfalls in der Tabelle I zusammengefaßt. Nach Been
digung der Reaktion blieb der Katalysator intakt (er zer
brach nicht) und die Molekulargewichtsverteilung von PTMEG
blieb unverändert.
Ca(NO3)2.4H2O- und Boehmit-Pulver wurden innig miteinander
gemischt und es wurde destilliertes Wasser zugegeben zur
Bildung einer klebrigen Aufschlämmung. Die Aufschlämmung
wurde dann zu Pellets mit einer Durchmesser von 0,48 cm
(3/16 inch) extrudiert, 6 h bei 100°C getrocknet und 6 h
lang an der Luft bei 550°C calciniert. Der erhalltene Ka
talysator enthielt 95 Gew.-% CaO und 5 Gew.-% Al2O3.
Die diskontinuierliche Alkoholyse von PTMEA wurde unter
Verwendung des erhaltenen Katalysators unter den gleichen
Reaktionsbedingungen wie in Beispiel 1 durchgeführt, je
doch mit der Ausnahme, daß die Reaktionstemperatur 65°C
betrug. Der Katalysator zerbrach nach 3 h nicht. Die Mole
kulargewichtsverteilung des erhaltenen PTMEG blieb unver
ändert. Die Umwandlungen von PTMEA sind in der Tabelle II
zusammengefaßt.
Ca(NO3)2.4H2O-Pulver wurde in destilliertem Wasser gelöst,
dann wurde ZnO-Pulver zugegeben und innig damit gemischt
unter Bildung einer klebrigen Aufschlämmung. Die
Aufschlämmung wurde dann zu Pellets mit einem Durchmesser
von 0,16 cm (1/16 inch) extrudiert, 6 h lang bei 100°C ge
trocknet und 6 h lang an der Luft bei 550°C calciniert.
Der erhaltene Katalysator enthielt 50 Gew.-% CaO und 50
Gew.-% ZnO.
Die diskontinuierliche Alkoholyse von PTMEA wurde unter
Verwendung des erhaltenen Katalysators unter den gleichen
Reaktionsbedingungen wie in Beispiel 4 durchgeführt. Der
Katalysator zerbrach nach 3 h nicht. Die Molekular
gewichtsverteilung des erhaltenen PTMEG blieb unverändert.
Die Umwandlungen von PTMEA sind in der Tabelle II zusam
mengefaßt.
Ca(NO3)2.4H2O- und Zn(NO3)2.4H2O-Pulver wurden in destil
liertem Wasser gelöst, dann wurde Boehmit zugegeben und es
wurde innig gemischt unter Bildung einer klebrigen Auf
schlämmung. Die Aufschlämmung wurde dann zu Pellets mit
einem Durchmesser von 0,48 cm (3/16 inch) extrudiert, 6 h
lang bei 100°C getrocknet und 6 h an der Luft bei 550°C
calciniert. Der erhaltene Katalysator enthielt 50 Gew.-%
CaO, 25 Gew.-% ZnO und 25 Gew.-% Al2O3.
Die diskontinuierliche Alkoholyse von PTMEA wurde unter
Verwendung des erhaltenen Katalysators unter den gleichen
Bedingungen wie in Beispiel 4 durchgeführt. Der Katalysa
tor zerbrach nach 3 h nicht. Die Molekulargewichtsvertei
lung des erhaltenen PTMEG blieb unverändert. Die Umwand
lungen von PTMEA sind in Tabelle II zusammengefaßt.
Es wurden die gleichen Reaktionsbedingungen angewendet und
die gleichen Verfahren durchgeführt wie in Beispiel 4, je
doch mit der Ausnahme, daß ZnO (Merck Co., Reinheit 100%)
als Katalysator verwendet wurde. Die Umwandlung, bestimmt
unter Anwendung des gleichen Verfahrens, betrug nach 3 h
nur 2%.
Es wurden die gleichen Reaktionsbedingungen angewendet und
die gleichen Verfahren durchgeführt wie in Beispiel 4, je
doch mit der Ausnahme, daß CaO (Merck Co. Reinheit: 100%)
als Katalysator verwendete wurde. Die Umwandlung, bestimmt
unter Anwendung des gleichen Verfahrens, betrug nach 3 h
100%, der teilchenförmige Katalysator zerbrach jedoch zu
einem feinen Pulver.
Die durchschnittliche Teilchengröße und die Teilchengrö
ßenverteilung der Katalysatoren, die jeweils erhalten wur
den aus der Reaktionsflüssigkeit vor der Alkoholyse, aus
der Reaktionflüssigkeit nach der Alkoholyse und aus dem
Filtrat der Reaktionsflüssigkeit nach der Alkoholyse, das
durch Vakuumfiltrieren unter Verwendung eines 1 µm-Filter
papiers erhalten wurde, wurden bestimmt. Die Ergebnisse
sind in der Tabelle III zusammengefaßt. Wie aus der Ta
belle III ersichtlich, wurden die Katalysatorteilchen nach
der Alkoholysereaktion feiner und in dem Filtrat waren die
Katalysatorteilchen, wie gefunden wurde, kleiner als 1 µm.
Die Reaktionsflüssigkeit nach der Alkoholysereaktion wurde
weiter filtriert unter Verwendung einer 0,45 µm-Filtermem
bran (Gelman Fp-450), um restliche CaO-Teilchen zu entfer
nen. Der Filterkuchen hatte eine braune Farbe, aus dem
Filtrat fiel jedoch, nach dem Stehenlassen über Nacht, ein
Niederschlag aus, was anzeigt, daß CaO-Teilchen umkristal
lisiert wurden und sich wieder gebildet hatten. Die Reak
tionsflüssigkeit nach der Alkoholyse-Reaktion wurde dann
unter Anwendung eines Zentrifugenverfahrens mit einer Ge
schwindigkeit von 4000 UpM filtriert. Es wurden keine Nie
derschläge gefunden, was anzeigt, daß die Katalysator-
Teilchen schwierig zu entfernen sind.
In diesen Beispielen wurden die in Beispiel 6 hergestell
ten Katalysatoren in einem Fixbettreaktor für die Alkoho
lyse von PTMEA verwendet. Der Reaktor war ein Glas-Mantel
reaktor mit einem inneren Rohr und einem äußeren Rohr, wo
bei der obere Abschnitt des inneren Rohres mit Katalysator
gefüllt war und der untere Abschnitt mit Glasperlen ge
füllt war und in dem äußeren Rohr heißes Wasser zirku
lierte. Das Volumenverhältnis von Methanol zu PTMEA betrug
100 : 1. Die in das innere Rohr eingefüllt Katalysator-
Menge, die Reaktionstemperatur und die Raumgeschwindigkeit
wurden variiert und es wurde die Umwandlung von PTMEA in
jedem Beispiel bestimmt, wobei die erhaltenen Ergebnisse
in der Tabelle IV zusammengefaßt sind.
Claims (16)
1. Verfahren zur Herstellung eines Polyätherglycols mit
Hydroxygruppen-Endabschluß, dadurch gekennzeichnet, daß es
die folgenden Stufen umfaßt:
- a) Durchführung einer Alkoholyse mit einem Polyalkylen äther mit Estergruppen-Endabschluß und einem Alkohol bei einer Temperatur von 35 bis 150°C und einem Druck von 0,1 bis 1 MPa (1-10 atm) in Gegenwart eines gemischten Metall oxids als Katalysator, wobei das gemischte Metalloxid ein Erdalkalimetalloxid und eine Komponente, ausgewählt aus der Gruppe, die besteht aus Aluminiumoxid Siliciumdioxid, Zinkoxid und einer Mischung davon; umfaßt und
- b) Abtrennung des resultierenden Polyätherglycols mit Hy droxygruppen-Endabschluß von dem Katalysator.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Alkoholyse bei einer Temperatur von 50 bis 80°C
und bei einem Druck von 0,1 bis 0,5 MPa (1-5 atm) durchge
führt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch gekenn
zeichnet, daß das gemischte Metalloxid aus 10 bis
95 Gew.-% Erdalkalimetalloxid und 5 bis 90 Gew.-% einer
Komponente, ausgewählt aus der Gruppe, die besteht aus
Aluminiumoxid, Siliciumdioxid, Zinkoxid oder einer Mi
schung davon, besteht.
4. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis
3, dadurch gekennzeichnet, daß das gemischte Metalloxid
hergestellt wird durch Zugabe von Aluminiumoxid, Silicium
dioxid, Zinkoxid oder einer Mischung davon zu einer wäß
rigen Lösung von Erdalkalimetallsalzen, woran sich ein
Trocknen und Calcinieren anschließen.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,
daß das gemischte Metalloxid hergestellt wird durch Zugabe
von Aluminiumoxid zu einer wäßrigen Lösung von Calciumni
trat, woran sich ein Trocknen und Calcinieren anschließen.
6. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,
daß das gemischte Metalloxid hergestellt wird durch Zugabe
von Zinkoxid zu einer wäßrigen Lösung von Calciumnitrat,
woran sich ein Trocknen und Calcinieren anschließen.
7. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,
daß das gemischte Metalloxid hergestellt wird durch Zugabe
von Siliciumdioxid zu einer wäßrigen Lösung von Calciumni
trat, woran sich ein Trocknen und Calcinieren anschließen.
8. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis
7, dadurch gekennzeichnet, daß das gemischte Metalloxid
hergestellt wird durch Herstellung einer Aufschlämmung ei
nes Erdalkalimetallsalzes und einer Komponente, ausgewählt
aus der Gruppe, die besteht aus Aluminiumoxid, Siliciumdi
oxid, Zinkoxid und einer Mischung davon; Formen der Auf
schlämmung und anschließendes Trocknen und Calcinieren.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet,
daß das gemischte Metalloxid hergestellt wird durch Her
stellung einer Aufschlämmung von Ca(NO3)2.4H2O und Boeh
mit, Formen der Aufschlämmung durch Extrusion und nachfol
gendes Trocknen und Calcinieren.
10. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet,
daß das gemischte Metalloxid hergestellt wird durch Her
stellung einer Aufschlämmung von Ca(NO3)2.4H2O und ZnO,
Formen dieser Aufschlämmung durch Extrusion und nachfol
gendes Trocknen und Calcinieren.
11. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet,
daß das gemischte Metalloxid hergestellt wird durch Her
stellung einer Aufschlämmung von Ca(NO3)2.4H2O und
Zn(NO3)2.4H2O, Formen der Aufschlämmung durch Extrusion
und nachfolgendes Trocknen und Calcinieren.
12. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis
11, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei dem Polyalky
lenäther mit Estergruppen-Endabschluß um Polytetramethy
lenätheracetat handelt.
13. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis
12, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei dem Alkohol um
einen C1-C4-Alkohol handelt.
14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet,
daß es sich bei dem C1-C4-Alkohol um Methanol handelt.
15. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis
14, dadurch gekennzeichnet, daß das Molverhältnis zwischen
dem Alkohol und dem Polyalkylenäther mit Estergruppen-
Endabschluß 10 bis 200 beträgt.
16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet,
daß das Molverhältnis 40 bis 100 beträgt.
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19522922A DE19522922C2 (de) | 1995-06-23 | 1995-06-23 | Verfahren zur Herstellung von Polyätherglycolen mit Hydroxygruppen-Endabschluß |
| US08/495,087 US5585458A (en) | 1995-06-23 | 1995-06-27 | Method for preparing hydroxy group end-capped polyether glycols |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19522922A DE19522922C2 (de) | 1995-06-23 | 1995-06-23 | Verfahren zur Herstellung von Polyätherglycolen mit Hydroxygruppen-Endabschluß |
| US08/495,087 US5585458A (en) | 1995-06-23 | 1995-06-27 | Method for preparing hydroxy group end-capped polyether glycols |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE19522922A1 DE19522922A1 (de) | 1997-01-02 |
| DE19522922C2 true DE19522922C2 (de) | 2000-05-04 |
Family
ID=26016242
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE19522922A Expired - Fee Related DE19522922C2 (de) | 1995-06-23 | 1995-06-23 | Verfahren zur Herstellung von Polyätherglycolen mit Hydroxygruppen-Endabschluß |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5585458A (de) |
| DE (1) | DE19522922C2 (de) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2807208A1 (de) * | 2012-01-26 | 2014-12-03 | Invista Technologies S.à.r.l. | Verbessertes alkanolyseverfahren |
| EP3222648B1 (de) * | 2014-11-20 | 2020-01-01 | Mitsubishi Chemical Corporation | Polytetramethylene ether glycol, verfahren zur herstellung von polytetramethylene etherpolyol, polyesterelastomer und polyurethan |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0059368A1 (de) * | 1981-02-27 | 1982-09-08 | BASF Aktiengesellschaft | Verfahren zur Reinigung von Polytetramethylenether-glykolen |
| EP0185553A2 (de) * | 1984-12-21 | 1986-06-25 | E.I. Du Pont De Nemours And Company | Verfahren zur Herstellung von Poly(tetramethylenether)glykol |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2691038A (en) * | 1953-04-09 | 1954-10-05 | Du Pont | Polymers of tetrahydrofuran |
| US4163115A (en) * | 1976-03-31 | 1979-07-31 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Preparation of esters of poly-(tetramethylene ether) glycol |
| US4153786A (en) * | 1977-03-30 | 1979-05-08 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Method for preparing ester end-capped copolyether glycols |
| US4230892A (en) * | 1979-07-20 | 1980-10-28 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Alcoholysis process for preparing poly-(tetramethylene ether) glycol |
| US5344964A (en) * | 1993-11-24 | 1994-09-06 | Industrial Technology Research Institute | Method for preparing ester end-capped polyalkylene ether |
-
1995
- 1995-06-23 DE DE19522922A patent/DE19522922C2/de not_active Expired - Fee Related
- 1995-06-27 US US08/495,087 patent/US5585458A/en not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0059368A1 (de) * | 1981-02-27 | 1982-09-08 | BASF Aktiengesellschaft | Verfahren zur Reinigung von Polytetramethylenether-glykolen |
| EP0185553A2 (de) * | 1984-12-21 | 1986-06-25 | E.I. Du Pont De Nemours And Company | Verfahren zur Herstellung von Poly(tetramethylenether)glykol |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE19522922A1 (de) | 1997-01-02 |
| US5585458A (en) | 1996-12-17 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP1005908B1 (de) | Katalysator enthaltend eine Multimetalloxidmasse zur gasphasenkatalytischen Oxidation organischer Verbindungen | |
| EP0997192B1 (de) | Trägerkatalysator für die Produktion von Vinylacetatmonomer | |
| DE69115030T2 (de) | Verfahren zur formgebung und zum brennen von zeolith-pulver. | |
| EP0849224B1 (de) | Verfahren zur Herstellung monoklinem Zirconiumdioxid mit hoher Oberfläche | |
| DE69514414T2 (de) | Katalysator für die Herstellung des ungesättigtes Aldehyd und einer ungesättigten Carbonsäure und Verfahren zur Herstellung des ungesättigten Aldehyds und einer ungesättigten Carbonsäure unter Verwendung der Katalysators | |
| DE2906444C2 (de) | ||
| EP0518106B1 (de) | Teilkristalline Übergangsaluminiumoxide, Verfahren zu deren Herstellung und Verwendung zur Gewinnung von Formkörpern, die im wesentlichen aus Gamma-A1203 bestehen | |
| DE4337643C1 (de) | Verfahren zur Herstellung von in Wasser dispergierbaren Tonerdehydraten böhmitischer Struktur und Verwendung derselben | |
| DE69306828T2 (de) | Verfahren zur Herstellung von anionischen Ton enthaltenden Katalysatoren, damit hergestellte Katalysatoren und Verfahren zur Herstellung von Isophorone | |
| DE19513929C2 (de) | Katalysator | |
| DE2365005B2 (de) | Verfahren zur Herstellung von Polyvinylacetaten | |
| DE10163180A1 (de) | Trägerkatalysator | |
| EP0427062A2 (de) | Verfahren zur Herstellung von Methylformiat | |
| DE3687478T2 (de) | Mischoxide von aluminiumoxid und zirkoniumoxid im wesentlichen bestehend aus sphaerischen teilchen mit aehnlicher granulometrischer verteilung und verfahren zu deren herstellung. | |
| DE69712811T2 (de) | Hydrierungskatalysatorvorläufer, Hydrierungskatalysator und Verfahren zur Herstellung von Alkoholen | |
| DE2555901A1 (de) | Verfahren zur herstellung von methacrylsaeureestern | |
| DE19649803A1 (de) | Verbessertes Verfahren zur Herstellung von Polytetrahydrofuran | |
| DE3686235T2 (de) | Hitzebestaendige zusammensetzung und verfahren zu deren herstellung. | |
| DE19522922C2 (de) | Verfahren zur Herstellung von Polyätherglycolen mit Hydroxygruppen-Endabschluß | |
| DE2554198A1 (de) | Verfahren zur herstellung von traegermaterialformkoerpern aus titanoxid | |
| DE2914765C2 (de) | Verfahren zur Herstellung von Methylformiat | |
| EP0931105B1 (de) | Verfahren zur herstellung von polytetrahydrofuran und polytetrahydrofuranderivaten | |
| EP0855934A1 (de) | Wabenförmiger katalysatorträger | |
| DE4445142A1 (de) | Katalysatoren oder Träger die im wesentlichen aus monoklinem Zirconiumdioxid bestehen | |
| DE19943206A1 (de) | Verfahren zum Herstellen von Philips-Katalysatoren für die Polymerisation von Olefinen mit verbesserten Produktivitäten im Particle-Form-Verfahren |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
| D2 | Grant after examination | ||
| 8364 | No opposition during term of opposition | ||
| 8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |