DE19903274A1 - Verfahren zur Herstellung von Polyetherpolyolen - Google Patents

Verfahren zur Herstellung von Polyetherpolyolen

Info

Publication number
DE19903274A1
DE19903274A1 DE19903274A DE19903274A DE19903274A1 DE 19903274 A1 DE19903274 A1 DE 19903274A1 DE 19903274 A DE19903274 A DE 19903274A DE 19903274 A DE19903274 A DE 19903274A DE 19903274 A1 DE19903274 A1 DE 19903274A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
reactor
compounds
hydroxy
mixtures
functional
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.)
Withdrawn
Application number
DE19903274A
Other languages
English (en)
Inventor
Georg Heinrich Grosch
Harald Larbig
Reinhard Lorenz
Dieter Junge
Kathrin Harre
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 DE19903274A priority Critical patent/DE19903274A1/de
Priority to KR1020017009468A priority patent/KR100596598B1/ko
Priority to AT00906216T priority patent/ATE264353T1/de
Priority to ES00906216T priority patent/ES2219309T3/es
Priority to EP00906216A priority patent/EP1165659B1/de
Priority to US09/890,119 priority patent/US6441247B1/en
Priority to CNB008045003A priority patent/CN1160396C/zh
Priority to AU27980/00A priority patent/AU2798000A/en
Priority to JP2000596066A priority patent/JP2002535464A/ja
Priority to PCT/EP2000/000449 priority patent/WO2000044813A1/de
Priority to DE50006076T priority patent/DE50006076D1/de
Publication of DE19903274A1 publication Critical patent/DE19903274A1/de
Priority to MXPA01007545 priority patent/MXPA01007545A/es
Withdrawn legal-status Critical Current

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
    • 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
    • C08G65/26Macromolecular 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 and other compounds
    • C08G65/2603Macromolecular 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 and other compounds the other compounds containing oxygen
    • C08G65/2606Macromolecular 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 and other compounds the other compounds containing oxygen containing hydroxyl groups
    • C08G65/2609Macromolecular 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 and other compounds the other compounds containing oxygen containing hydroxyl groups containing aliphatic hydroxyl groups
    • 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
    • C08G65/26Macromolecular 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 and other compounds
    • 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
    • C08G18/4866Polyethers having a low unsaturation value
    • 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
    • C08G65/26Macromolecular 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 and other compounds
    • C08G65/2642Macromolecular 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 and other compounds characterised by the catalyst used
    • C08G65/2645Metals or compounds thereof, e.g. salts
    • C08G65/2663Metal cyanide catalysts, i.e. DMC's

Abstract

Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung von Polyetherpolyolen durch katalytische Umsetzung von H-funktionellen Startsubstanzen mit niederen Alkylenoxiden, dadurch gekennzeichnet, daß als Katalysatoren Multimetallcyanidverbindungen und als H-funktionelle Startsubstanzen Butandiol-1,4, alpha-Hydroxy-omega-hydroxypoly (oxy-1,4-butandiyl), Pentandiol-1,5, Decandiol-1,10 oder Mischungen aus mindestens zwei dieser Verbindungen eingesetzt werden.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Poly­ etherpolyolen durch katalytische Umsetzung von H-funktionellen Startsubstanzen mit niederen Alkylenoxiden.
Polyetherpolyole werden in großen Mengen zur Herstellung von Polyurethanen eingesetzt. Ihre Herstellung erfolgt zumeist durch katalytische Anlagerung von niederen Alkylenoxiden, insbesondere Ethylenoxid und Propylenoxid, an H-funktionelle Starter. Als Katalysatoren werden zumeist basische Metallhydroxide oder Salze verwendet, wobei das Kaliumhydroxid die größte praktische Bedeu­ tung hat.
Bei der Synthese von Polyetherpolyolen mit langen Ketten und Hydroxylzahlen von ca. 26 bis ca. 60 mg KOH/g, wie sie beson­ ders zur Herstellung von Polyurethan-Weichschäumen eingesetzt werden, kommt es bei fortschreitendem Kettenwachstum zu Neben­ reaktionen, die zu Störungen im Kettenaufbau führen. Diese Neben­ produkte werden als ungesättigte Bestandteile bezeichnet und füh­ ren zu einer Beeinträchtigung der Eigenschaften der resultieren­ den Polyurethan-Materialien. Insbesondere haben diese ungesättigten Bestandteile, die die OH-Funktionalität 1 auf­ weisen, folgende Konsequenzen:
  • - Sie sind aufgrund ihres z. T. sehr niedrigen Molekulargewich­ tes flüchtig und erhöhen so den Gesamtgehalt an flüchtigen Bestandteilen im Polyetherpolyol und in den daraus herge­ stellten Polyurethanen, insbesondere Polyurethan-Weichschäu­ men.
  • - Sie wirken bei der Herstellung des Polyurethans als Ketten­ abbrecher, weil sie die Vernetzung des Polyurethans bzw. den Aufbau des Molekulargewichtes des Polyurethans verzögern bzw. verringern.
  • - Sie verringern die effektive OH-Funktionalität der herge­ stellten Polyetherpolyole. So haben mit Glycerin gestartete und Kaliumhydroxid katalysierte, handelsübliche Weichschaum- Polyetherpolyole eine effektive OH-Funktionalität von nur etwa 2,1 bis 2,6, obwohl mit Glycerin ein trifunktioneller Starter eingesetzt wurde.
Es ist daher technisch sehr wünschenswert, die ungesättigten Bestandteile soweit als möglich zu vermeiden. Andererseits sind viele, z. T. komplexe Polyurethan-Rezepturen auf Polyetherpolyole mit OH-Funktionalitäten von 2,1 bis 2,6 eingerichtet. Es ist daher erwünscht, Polyetherpolyole mit OH-Funktionalitäten von 2,1 bis 2,6 herzustellen, die jedoch nur ein Minimum an ungesättigten Bestandteilen aufweisen sollen.
Es hat in der Vergangenheit nicht an Versuchen gefehlt, Poly­ etherpolyole mit einem niedrigen Gehalt an ungesättigten Bestand­ teilen bereitzustellen. Hierzu werden insbesondere die eingesetz­ ten Alkoxylierungskatalysatoren gezielt verändert. So wird in EP-A-268 922 vorgeschlagen, Cäsiumhydroxid einzusetzen. Damit kann zwar der Gehalt an ungesättigten Anteilen gesenkt werden, Cäsiumhydroxid ist jedoch teuer und problematisch zu entsorgen.
Weiterhin ist die Verwendung von Multimetallcyanidkatalysatoren, zumeist Zinkhexacyanometallaten, zur Herstellung von Polyether­ polyolen mit niedrigen Gehalten an ungesättigten Bestandteilen bekannt. Es gibt eine große Zahl von Dokumenten, die die Herstel­ lung derartiger Verbindungen beschreibt. So wird in DD-A-203 735 und DD-A-203 734 die Herstellung von Polyetherpolyolen unter Verwendung von Zinkhexacyanocobaltat beschrieben. Durch Verwendung von Multimetallcyanidkatalysatoren kann der Gehalt an ungesättigten Bestandteilen im Polyetherpolyol auf ca. 0,003 bis 0,009 meq/g abgesenkt werden - bei konventioneller Katalyse mit Kaliumhydroxid findet man etwa 10-fache Mengen (ca. 0,03 bis 0,08 meq/g).
Auch die Herstellung der Zinkhexacyanometallate ist bekannt. Üblicherweise erfolgt die Herstellung dieser Katalysatoren, indem Lösungen von Metallsalzen, wie Zinkchlorid, mit Lösungen von Alkali- oder Erdalkalimetallcyanometallaten, wie Kaliumhexacyano­ cobaltat, umgesetzt werden. Zur entstehenden Fällungssuspension wird in der Regel sofort nach dem Fällungsvorgang eine wasser­ mischbare, Heteroatome enthaltende Komponente zugegeben. Diese Komponente kann auch bereits in einer oder in beiden Eduktlösun­ gen vorhanden sein. Diese wassermischbare, Heteroatome enthal­ tende Komponente kann beispielsweise ein Ether, Polyether, Alkohol, Keton oder eine Mischung davon sein. Derartige Verfahren sind beispielsweise in US 3,278,457, US 3,278,458, US 3,278,459, US 3,427,256, US 3,427,334, US 3,404,109, US 3,829,505, US 3,941,849, EP 283,148, EP 385,619, EP 654,302, EP 659,798, EP 665,254, EP 743,093, EP 755,716, US 4,843,054, US 4,877,906, US 5,158,922, US 5,426,081, US 5,470,813, US 5,482,908, US 5,498,583, US 5,523,386, US 5,525,565, US 5,545,601, JP 7,308,583, JP 6,248,068, JP 4,351,632 und US-A-5,545,601 beschrieben.
In DD-A-148 957 wird die Herstellung von Zinkhexacyanoiridat und dessen Verwendung als Katalysator bei der Polyetherpolyol-Her­ stellung beschrieben. Dabei wird als ein Ausgangsstoff Hexacya­ noiridiumsäure verwendet. Diese Säure wird als Feststoff isoliert und in dieser Form eingesetzt.
In EP-A-862 947 wird die Herstellung von anderen Doppelmetallcya­ nidkomplexen beschrieben, insbesondere die Verwendung der cyano­ cobaltsäure bzw. deren wässrige Lösungen als Edukt. Die gemäß der Lehre von EP-A-862 947 erzeugten Doppelmetallcyanide weisen eine hohe Reaktivität für die ringöffnende Polymerisation von Alkylen­ oxiden auf.
Multimetallcyanidkatalysatoren weisen extrem hohe Polymerisati­ onsraten auf und erlauben es, hohe Raum-Zeit-Ausbeuten bei der Polymerisation zu erzielen. Allerdings gibt es bei der Verwendung von Multimetallcyanidkatalysatoren erhebliche Einschränkungen in Bezug auf die verwendbaren H-funktionellen Starter. Man unter­ scheidet zwei Typen von Startern:
Einige Starter sind für die sogenannte Vorlagefahrweise geeignet. Diese Starter, im folgenden als Vorlage-Starter bezeichnet, wer­ den im Reaktor vorgelegt, durch mehrfache Stickstoff-Begasung von. Sauerstoff befreit und im Vakuum von ≦ 1 mbar 30 bis 120 min bei 50 bis 120°C entwässert, wobei Entwässerungszeit und Entwässe­ rungstemperatur vom Siedepunkt des Vorlage-Starters abhängen. Anschließend wird der Multimetallcyanidkatalysator zugegeben und die Stickstoff-Begasung sowie die Entwässerung werden, falls not­ wendig, wiederholt. Nach Zugabe des Alkylenoxids zeigen als Vor­ lage-Starter geeignete Verbindungen bei Reaktortemperaturen von 90 bis 140°C ein Anspringen der Polymerisationsreaktion, erkenn­ bar am Druckabfall im Reaktor, innerhalb von wenigen Minuten bis maximal 2 Stunden. Wenn die Reaktion innerhalb von 2 Stunden nicht anspringt, ist der Starter als Vorlage-Starter ungeeignet.
In der Praxis zeigt sich, daß als Vorlage-Starter insbesondere folgende Starter geeignet sind: Rizinusöl, auch als Kastoröl bezeichnet, und Fettalkohole, z. B. 1-Dodecanol. Mit Fettalkoholen gestartete Polyetherole sind jedoch für die Herstellung von PU-Weichschaum ungeeignet. Rizinusöl ist zwar prinzipiell als Starter für Weichschaum-Polyetherole geeignet, jedoch nicht in ausreichender Menge und gleichbleibender Qualität verfügbar. Von besonderer Bedeutung als Vorlage-Starter sind Ethoxylate und Propoxylate mit Molmassen ≧ 400 Dalton. Diese Starter müssen in der Regel durch Alkoxylierung von niedermolekularen Startern, wie Ethylenglykol, Diethylenglykol, Propylenglykol, Dipropylenglykol, insbesondere Glycerin und Trimethylolpropan, mit basischen Katalysatoren, wie KOH, hergestellt werden. Bevor diese Starter dann zur Polymerisation mit den Multimetallcyanidkatalysatoren verwendet werden können, muß der basische Katalysator quantitativ entfernt werden, was wirtschaftlich nachteilig ist.
Bei Verwendung von Tripropylenglykol als Startsubstanz wurde beobachtet, daß es selbst und dessen Alkoxylate mit Molmassen kleiner als 400 Dalton als Vorlage-Starter geeignet sind. Jedoch zeigen Tripropylenglykol und seine Alkoxylate mit Molmassen klei­ ner als 400 Dalton ein weniger vorteilhaftes Anspringverhalten als z. B. ein lineares Polypropylenglykol mit der zahlenmittleren Molmasse von 400 Dalton.
Ein erheblicher Mangel der Verfahren des Standes der Technik besteht darin, daß ein in der Technik so bedeutsamer Starter wie Glycerin, mit dem die Mehrzahl aller handelsüblichen Polyole für Polyurethan-Weichschaum-Anwendungen gestartet sind, als Vorlage- Starter ungeeignet ist, da die Reaktion nicht anspringt. Glycerin kann zwar einem geeigneten Vorlage-Starter in einer Menge von 10 oder 20 Gew.-% zugesetzt werden, ohne das Anspringen der Reaktion zu gefährden, jedoch werden damit die oben angesprochenen wirt­ schaftlichen Nachteile nicht hinreichend beseitigt.
Glycerin eignet sich jedoch, wie US 5,777,177 offenbart, für die sogenannte Additions-Fahrweise. Bei der Additions-Fahrweise wird die Alkoxylierungs-Reaktion mit einem Vorlage-Starter gestartet und, sobald die Reaktion stabil läuft, wird ein weiterer Starter, z. B. Glycerin, in kleiner Menge parallel zu den Alkylenoxiden so zugegeben, daß die Reaktion nicht abbricht. Um eine hinreichend enge Molmassenverteilung des Polyetherols zu erzielen, wird die Zugabe des Glycerins deutlich vor der Zugabe des Alkylenoxids beendet.
Starter, die als Vorlage-Starter ungeeignet sind, jedoch bei der Additions-Fahrweise verwendet werden können, werden im folgenden als Additions-Starter bezeichnet. Beispiele hierfür sind Glyce­ rin, Propylenglykol oder Ethylenglykol.
Die Additions-Fahrweise bedingt aber Änderungen an den bestehen­ den Produktionsanlagen, so daß es wünschenswert sein kann, nur Vorlage-Starter zu verwenden und dennoch alle Vorteile der Multi­ metallcyanidkatalyse zu nutzen.
Aufgabe der Erfindung war es, Starter bereitzustellen, die sich als Vorlage-Starter eignen und die die Herstellung von Poly­ etherolen unter Verwendung von Multimetallcyanidkatalysatoren mit hoher Raum-Zeit-Ausbeute ermöglichen.
Diese Aufgabe konnte überraschenderweise durch Verwendung von Butandiol-1,4, α-Hydroxy-ω-hydroxypoly(oxy-1,4-butandiyl), Pentandiol-1,5, Decandiol-1,10 oder Mischungen aus mindestens zwei dieser Verbindungen gelöst werden. Zu diesen homologe Verbindungen, z. B. Propandiol-1,3 und Hexandiol-1,6, erwiesen sich als ungeeignet für die Verwendung als Vorlage-Starter, da die Alkoxylierungsreaktion bei sonst gleichen Bedingungen inner­ halb von 2 Stunden nicht ansprang. Bei α-Hydroxy-ω-hydroxy­ poly(oxy-1,4-butandiyl) handelt es sich um eine Stoffgruppe der Oligomeren und Polymeren des Butandiols-1,4, die beispielsweise durch katalytische Addition von Tetrahydrofuran an Butandiol-1,4 hergestellt werden können.
Gegenstand der Erfindung ist demzufolge ein Verfahren zur Her­ stellung von Polyetherpolyolen durch katalytische Umsetzung von H-funktionellen Startsubstanzen mit niederen Alkylenoxiden, dadurch gekennzeichnet, daß als Katalysatoren Multimetallcyanid­ verbindungen und als H-funktionelle Startsubstanzen Butan­ diol-1,4, α-Hydroxy-ω-hydroxypoly(oxy-1,4-butandiyl), Pentan­ diol-1,5, Decandiol-1,10 oder Mischungen aus mindestens zwei dieser Verbindungen einsetzt.
Gegenstand der Erfindung sind weiterhin die nach dem erfindungs­ gemäßen Verfahren hergestellten Polyetheralkohole, deren Verwendung zur Herstellung von Polyurethanen sowie die so herge­ stellten Polyurethane.
Besonders bevorzugt ist die Verwendung von Butandiol-1,4, α-Hydroxy-ω-hydroxypoly(oxy-1,4-butandiyl) und Pentandiol-1,5 als Startsubstanzen. Bei Verwendung dieser Verbindungen als Start­ substanzen für das erfindungsgemäße Verfahren ist die Zeit bis zum Anspringen der Reaktion besonders kurz, so daß die Raum-Zeit- Ausbeute besonders hoch ist. Das Molekulargewicht des α-Hydroxy-ω-hydroxypoly(oxy-1,4-butandiyl) liegt bevorzugt im Bereich von 200 bis 2500 g/mol.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung werden die erfindungsgemäß verwendeten Starter gemeinsam mit anderen H-funk­ tionellen Startsubstanzen eingesetzt.
Durch diese Möglichkeit der Mitverwendung von bekannten, ins­ besondere dreifunktionellen, Startern wie Glyzerin oder Tri­ methylolpropan ist es möglich, nach dem erfindungsgemäßen Verfah­ ren auch Polyetheralkohole mit den für die Herstellung von Poly­ urethan-Weichschaumstoffen üblichen Funktionalität im Bereich von 2,1 bis 2,6 herzustellen. Die Menge der zusätzlich verwendeten Starter ist so zu bemessen, daß die Endprodukte die erwünschte Funktionalität aufweisen, sollte jedoch 10%, bezogen auf den eingesetzten Starter, nicht überschreiten, da es ansonsten zu einem verzögerten Anspringen der Reaktion kommen kann. In einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens werden als zusätzlich verwendete Starter Umsetzungsprodukte der genannten Starter mit Alkylenoxiden eingesetzt. Diese Umsetzungsprodukte haben vorzugsweise ein Molekulargewicht im Bereich von 300 bis 600.
Es ist auch möglich, die bekannten Additionsstarter, beispiels­ weise Glycerin, nach dem Anspringen der Anlagerung der Alkylen­ oxide an die erfindungsgemäß verwendeten Starter zu dem Reakti­ onssystem zu dosieren. Hierbei können die Additionsstarter in einer Menge bis zu 200 Mol.-%, bezogen auf den eingesetzten Vor­ lagestarter, zudosiert werden. Damit ist es möglich, Polyetherole mit einer Funktionalität von bis zu 2,66 herzustellen.
Die zur Herstellung der erfindungsgemäßen Polyetherole verwende­ ten Multimetallcyanidverbindungen sind als sehr wirksame Katalysatoren zur Herstellung polyfunktioneller Polyether bekannt.
Einzelheiten zur Herstellung und Verwendungen dieser Multimetall­ cyanidkomplex-Verbindungen für die Herstellung polyfunktioneller Polyether sind in folgenden Dokumenten offenbart:
US 3,278,457, US 3,278,458 und US 3,278, US 3,427,256, US 3,427,334, US 3,404,109, US 3,829,505, US 3,941,849, EP 654,302 und US 5,470,813, EP 743,093, WO 97/23,544, WO 97/26,080, WO 97/29,146, WO 97/40,086, US 5,714,428, US 5,593,584, US 5,527,880, US 5,482,908.
Die Herstellung der Multimetallcyanidverbindungen kann nach den in den genannten Schriften offenbarten Herstellungsverfahren erfolgen.
Diese Herstellungsverfahren gliedern sich üblicherweise in fol­ gende Verfahrensschritte:
  • a) Hinzufügen einer wäßrigen Lösung eines wasserlöslichen Me­ tallsalzes der allgemeinen Formel M1 m(X)n, wobei M1 mindestens ein Metallion, ausgewählt aus der Gruppe, enthaltend Zn2+, Fe2+, CO3+, Ni2+, Mn2+, CO2+, Sn2+, Pb2+, Fe3+, Mo4+, Mo6+, Al3+, V5+, Sr2+, W4+, W6+, Cu2+, Cr2+, Cr3+, Cd2+,
    X mindestens ein Anion, ausgewählt aus der Gruppe, enthaltend Halogenid, Hydroxid, Sulfat, Carbonat, Cyanid, Thiocyanat, Isocyanat, Carboxylat, insbesondere Formiat, Acetat, Propionat, Oxalat, Nitrat bedeuten und m und n ganze Zahlen sind, die den Wertigkeiten von M1 und X genügen,
    zu einer wäßrigen Lösung einer Cyanometallat-Verbindung der allgemeinen Formel HaM2(CN)b(A)c, wobei M2 mindestens ein Metallion, ausgewählt aus der Gruppe, enthaltend Fe2+, Fe3+, Co3+, Cr3+, Mn2+, Mn3+, Rh3+, Ru2+, Ru3+, V4+, V5+, Co2+ , Ir3+ und Cr2+ bedeutet und M2 gleich oder verschieden M1 sein kann,
    H Wasserstoff oder ein Metallion, üblicherweise ein Alkalime­ tall-, Erdalkalimetall- oder ein Ammoniumion bedeutet,
    A mindestens ein Anion, ausgewählt aus der Gruppe, enthaltend Halogenid, Hydroxid, Sulfat, Carbonat, Cyanat, Thiocyanat, Isocyanat, Carboxylat oder Nitrat, insbesondere Cyanid bedeu­ tet, wobei A gleich oder verschieden X sein kann, und a, b und c ganze Zahlen sind, die so ausgewählt sind, daß die Elektroneutralität der Cyanidverbindung gewährleistet ist,
    wobei eine oder beide Lösungen gegebenenfalls mindestens einen wassermischbaren, Heteroatome enthaltenden Liganden enthalten können, der ausgewählt ist aus der Gruppe, enthal­ tend Alkohole, Aldehyde, Ketone, Ether, Polyether, Ester, Harnstoffe, Amide, Nitrile, Sulfide oder funktionalisierte Polymere gemäß US 5,714,428 enthalten kann,
  • b) Vereinigen der in Schritt a) gebildeten wäßrigen Suspension mit einem wassermischbaren, Heteroatome enthaltenden Ligan­ den, ausgewählt aus der beschriebenen Gruppe, der gleich oder verschieden sein kann dem Liganden aus Schritt a),
  • c) Gegebenenfalls Abtrennen der Multimetallcyanidverbindung aus der Suspension.
Für die Herstellung der Multimetallcyanidverbindungen ist es vor­ teilhaft, als Cyanometallat-Verbindung die Säure zu verwenden, da es hierbei nicht zu einem Zwangsanfall eines Salzes als Nebenpro­ dukt kommt.
Diese einsetzbaren Cyanometallat-Wasserstoffsäuren sind in wäßri­ ger Lösung stabil und gut handhabbar. Ihre Herstellung kann beispielsweise, wie in W. Klemm, W. Brandt, R. Hoppe, Z. Anorg. Allg. Chem. 308, 179 (1961) beschrieben, ausgehend vom Alkalicya­ nometallat über das Silbercyanometallat zur Cyanometallat-Wasser­ stoffsäure erfolgen. Eine weitere Möglichkeit besteht darin, ein Alkali- oder Erdalkalicyanometallat mittels eines sauren Ionen­ austauschers in eine Cyanometallat-Wasserstoffsäure umzuwandeln, wie beispielsweise in F. Hein, H. Lilie, Z. Anorg. Allg. Chem. 270, 45 (1952), oder A. Ludi, H. U. Güdel, V. Dvorak, Helv. Chim. Acta 50, 2035 (1967) beschrieben. Weitere Möglichkeiten zur Syn­ these der Cyanometallat-Wasserstoffsäuren finden sich beispiels­ weise in "Handbuch der Präparativen Anorganischen Chemie", G. Bauer (Herausgeber), Ferdinand Enke Verlag, Stuttgart, 1981.
Der Anteil der Säure in der Lösung sollte größer 80 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtmasse an Cyanometallat-Komplexen, vorzugs­ weise größer 90 Gew.-%, insbesondere größer 95 Gew.-%, sein.
Als Heteroatome enthaltende Liganden werden die oben beschriebe­ nen organischen Substanzen verwendet.
Der Gehalt der Liganden in der Suspension sollte 1 bis 60 Gew.-%, vorzugsweise 5 bis 40 Gew.-%, insbesondere 10 bis 30 Gew.-% betragen.
Die zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens verwendeten Multimetallcyanide können kristallin oder amorph sein. Unter kri­ stallinen Multimetallcyaniden werden dabei Multimetallcyanide verstanden, deren stärkster Reflex im Röntgendiffraktogramm min­ destens eine dreimal höhere Intensität hat als der Untergrund der Messung. Kristalline Multimetallcyanide können ferner kubisch sein oder Röntgendiffraktogramme zeigen, wie sie in EP-A 755 715 beschrieben sind. Unter amorphen Multimetallcyaniden sollen sol­ che Multimetallcyanide verstanden werden, deren stärkster Reflex im Röntgendiffraktogramm eine Intensität kleiner dreimal der Intensität des Untergrundes aufweist oder die Röntgendiffrakto­ gramme zeigen, wie sie in EP-A 654 302 und EP-A 743 093 beschrie­ ben sind.
Die Multimetallcyanidverbindungen können zur Synthese der erfindungsgemäßen Polyetherpolyole entweder als Pulver verwendet werden oder zu Formkörpern verarbeitet werden, indem man sie auf makroskopische anorganische oder organische Trägermaterialien auf- oder einbringt oder sie zu makroskopischen Formkörpern formt.
Verwendet man pulverförmige Multimetallcyanidverbindungen als Katalysatoren zur Synthese der Butandiol-1,4 gestarteten bzw. der α-Hydroxy-ω-hydroxypoly(oxy-1,4-butandiyl) gestarteten Polyether­ polyole, so kann man entweder während oder nach der Synthese organische oder anorganische Hilfsstoffe zusetzen, die die Abtrennbarkeit der Multimetallcyanidverbindungen weiter verbes­ sern, ohne deren katalytische Aktivität zu beeinträchtigen. Fer­ ner kann man Katalysatoren verwenden, die solche Hilfsstoffe bereits enthalten.
Die oben beschriebenen Multimetallcyanidverbindungen eignen sich aufgrund ihrer hohen Aktivität hervorragend zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens. Der Katalysator wird vorzugsweise in einer Konzentrationen von kleiner 1 Gew.-%, bevorzugt kleiner 0,5 Gew.-%, besonders bevorzugt kleiner 1000 ppm, insbesondere bevorzugt ≦ 500 ppm, bezogen auf die Gesamtmasse des Polyether­ polyols, eingesetzt.
Die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann sowohl kontinuierlich oder diskontinuierlich erfolgen. Die Synthese kann in Suspensions-, Festbett-, Fließbett- oder Schwebebettfahrweise erfolgen. Die Temperaturen bei der Synthese liegen zwischen 50°C und 200°C, wobei Temperaturen zwischen 90°C und 150°C bevorzugt werden.
Das verwendete Alkylenoxid kann aus der Gruppe bestehend aus Ethylenoxid, Propylenoxid, Butylenoxid, Vinyloxiran oder Mischungen ausgewählt werden, wobei Ethylenoxid und Propylenoxid bevorzugt verwendet werden.
Die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Polyether­ alkohole haben vorzugsweise Molekulargewichte im Bereich von 2000 bis 10 000 g/mol. Ihre Verwendung erfolgt insbesondere zur Umset­ zung mit Isocyanaten zu Polyurethan-Weichschaumstoffen.
Durch die Verwendung der erfindungsgemäßen Vorlage-Starter kann die Herstellung von Polyetherolen mit Multimetallcyanidverbindun­ gen mit einem sehr guten Anspringverhalten und einem sicheren, zuverlässigen Reaktionsverlauf bei der Alkoxylierung durchgeführt werden. Durch Kombination der erfindungsgemäß verwendeten Vorla­ ge-Starter mit an sich bekannten höherfunktionellen, vorzugsweise trifunktionellen, Vorlage-Startern bzw. Additions-Startern werden Polyetherpolyole mit Funktionalitäten größer 2 leicht zugänglich. Von besonders großer industrieller Bedeutung sind hierbei Weich­ schaum-Polyetherpolyole mit OH-Funktionalitäten von 2,1 bis 2,6, wie sie technisch bevorzugt verwendet werden. Durch das erfindungsgemäße Verfahren werden die Anwendungsmöglichkeiten der Katalyse mit Multimetallcyanidverbindungen erheblich erweitert.
Die Erfindung soll an nachstehenden Beispielen näher erläutert werden.
Die Hydroxylzahlen wurden nach DIN 53240 bestimmt, die Viskosität der Polyole bei 25°C nach DIN 51550. Die ungesättigten Bestand­ teile würden nach der Quecksilber-Acetat-Methode nach ASTM D 4671-87 gemessen. Die Bestimmung von Zink und Cobalt erfolgte mit Atom-Emissions-Spektroskopie mit induktiv gekoppeltem Plasma (ICP-AES), die Nachweisgrenze liegt bei ca. 1 ppm. Die Gel­ permeationschromatographie (GPC) erfolgte mit 3 GPC-Säulen (Typ "PSS-Gel" mit 5 µm-Füllungen, zwei 100 Å Säulen und eine 500 Å Säule) mit Tetrahydrofuran als Laufmittel (1 ml/min) unter Verwendung eines Brechungsindexdetektors. Zur Kalibrierung der GPC dienten handelsübliche lineare Polypropylenoxid-Standards. Die Datenauswertung erfolgte mit einer Software der Fa. Polymer Standard Services (PSS), Mainz BRD. Mit Mn ist die zahlenmittlere Molmasse, mit MW die gewichtsmittlere Molmasse und mit D die Poly­ dispersität ( = MW/Mn) bezeichnet.
Herstellung der Multimetallcyanidverbindungen Beispiel 1
1000 ml stark saurer Ionenaustauscher (K2431, Fa. Bayer) wurden zweimal mit 450 g Salzsäure (37% HCl-Gehalt) regeneriert und danach mit Wasser solange gewaschen bis der Ablauf neutral war. Danach gab man eine Lösung von 80,8 g K3[Co(CN)6] in 250 ml Wasser auf die Austauschersäule. Die Säule wurde danach solange eluiert bis der Auslauf wieder neutral war. Das Co : K-Verhältnis im gewon­ nen Eluat war größer 10 : 1. Die 1269 g Eluat wurden auf 40°C tempe­ riert und anschließend unter Rühren mit einer Lösung von 80,0 g Zn(II)-Acetat in 240 g Wasser versetzt. Anschließend wurden zur Suspension 276,4 g tert.-Butanol gegeben. Die Suspension wurde bei 40°C weitere 30 Minuten gerührt. Danach wurde der Feststoff abge­ saugt und auf dem Filter mit 300 ml tert.-Butanol gewaschen. Der so behandelte Festkörper wurde bei Raumtemperatur getrocknet.
Herstellung der Polyetherpolyole Beispiel 2
Die Synthese wurde in einem gereinigten und getrockneten 10 l Rührreaktor ausgeführt. Bei 50°C Manteltemperatur wurden 113,0 g Butandiol-1,4 in den Reaktor gegeben. Dann wurde durch dreimali­ ges Füllen des Reaktors mit Stickstoff (0-7 bar absolut) der Kesselinhalt inertisiert. Bei 80°C wurde 2 Stunden ein Vakuum von < 1 mbar abs. angelegt. Das Vakuum wurde mit Stickstoff aufgeho­ ben. 5,025 g Katalysator aus Beispiel 1 (entsprechend 2000 ppm bezogen auf Endprodukt) wurden in den Rührreaktor eingefüllt, der Reaktor wurde durch dreimaliges Füllen mit Stickstoff bei einem Druck von 0-7 bar abs. inertisiert. Bei 80°C wurde 30 Minuten ein Vakuum von < 1 mbar abs. angelegt. Nach dem Evakuieren des Reak­ tors wurden bei 125°C 100 g Propylenoxid zudosiert. Es wurde ein Druck von 1,7 bar abs. erreicht, der 25 min nach Beginn der Pro­ pylenoxid-Dosierung abfiel und das Anspringen der Reaktion anzeigte. Es wurden im Anschluß weitere 2300 g Propylenoxid bei gleicher Temperatur in 2,5 Stunden zudosiert. Das Druckmaximum lag bei 3,4 bar abs. Es wurde 15 min bei 125°C nachgerührt.
Nach Reaktionsende wurde bei 125°C für 30 min ein Wasserstrahlpum­ pen-Vakuum angelegt. Zur Abtrennung des Katalysators wurde über eine doppelte Schicht eines Seitz-Tiefenfilters filtriert.
Das entstandene Polyetherol wies folgende Kennwerte auf:
Hydroxylzahl: 52 mg KOH/g, Viskosität bei 25°C: 397 mPa.s, ungesättigte Bestandteile: 0,0051 meq/g, Zinkgehalt: 11 ppm, Cobaltgehalt: 5 ppm.
Molekulargewicht nach Gelpermeationschromatographie (GPC):
Mn: 1958 g/mol, Mw: 2006 g/mol, D: 1,025.
Beispiel 3
Die Synthese wurde in einem gereinigten und getrockneten 10 l Rührreaktor ausgeführt. Bei Raumtemperatur wurden 226,5 g Butan­ diol-1,4 in den Reaktor, dessen Manteltemperatur 50°C betrug, gegeben. Dann wurde durch dreimaliges Füllen des Reaktors mit Stickstoff bei einem Druck von 0-7 bar abs. der Kesselinhalt inertisiert. Bei 85°C wurde 2 Stunden ein Vakuum von < 1 mbar abs. angelegt. Das Vakuum wurde mit Stickstoff aufgehoben. 2,518 g Ka­ talysator gemäß Beispiel 1 (entsprechend 500 ppm bezogen auf End­ produkt) wurden in den Rührreaktor eingefüllt und der Reaktor durch dreimaliges Füllen mit Stickstoff bei 0-7 bar abs. inertisiert. Bei 85°C wurde 30 Minuten ein Vakuum von < 1 mbar abs. angelegt. Nach dem Evakuieren des Reaktors wurden bei 125°C 240 g Propylenoxid zudosiert, wobei der Druck auf 5,548 bar abs. stieg. Der Druck fiel innerhalb von 8 min nach Beginn der Propy­ lenoxid-Dosierung ab und zeigte das Anspringen der Reaktion an. Es wurden im Anschluß weitere 4569,2 g Propylenoxid bei einer Temperatur von 125°C in einer Zeit von 3 Stunden 52 Minuten zuge­ fahren, danach wurde 35 Minuten bei 125°C nachgerührt.
Nach Reaktionsende (bei 125°C) wurde 15 min ein Wasserstrahl­ pumpenvakuum angelegt. Zur Abtrennung des Katalysators wurde über eine doppelte Schicht eines Seitz-Tiefenfilters filtriert.
Das entstandene Polyetherol wies folgende Kennwerte auf:
Hydroxylzahl: 54,0 mg KOH/g, Viskosität bei 25°C: 380 mpa.s, unge­ sättigte Bestandteile: 0,0053 meq/g.
Molekulargewicht nach Gelpermeationschromatographie (GPC):
Mn: 1926 g/mol, MW: 1983 g/mol, D: 1,030.
Beispiel 4
Die Synthese wurde in einem gereinigten und getrockneten 10 l Rührreaktor ausgeführt. Bei Raumtemperatur wurden 806,1 g α-Hydroxy-ω-hydroxy-poly(oxy-1,4-butandiyl) in den Reaktor, der eine Manteltemperatur von 50°C aufwies, gegeben. Dann wurde durch dreimaliges Füllen des Reaktors mit Stickstoff bei einem Druck von 0-7 bar abs. der Kesselinhalt inertisiert. Bei 105°C wurde 1 Stunde ein Vakuum von < 1 mbar abs. angelegt. Das Vakuum wurde mit Stickstoff aufgehoben. 1,253 g Katalysator gemäß Beispiel 1 (entsprechend 500 ppm bezogen auf Endprodukt) wurden in den Rühr­ reaktor eingefüllt, der Reaktor wurde durch dreimaliges Füllen mit Stickstoff bei einem Druck von 0-7 bar abs. inertisiert. Bei 105°C wurde 50 Minuten ein Vakuum von < 1 mbar abs. angelegt. Nach dem Evakuieren des Reaktors wurden bei 125°C in 3 Stunden insge­ samt 1703,5 g Propylenoxid zudosiert, wobei ein Druckmaximum von 0,41 bar abs. auftrat. 25 Minuten nach Beginn der Propylenoxid- Dosierung fiel der Druck wieder ab und zeigte das Anspringen der Reaktion an. Nach Ende der Dosierung wurde 35 Minuten bei 125°C nachgerührt.
Nach Reaktionsende wurde 30 min bei 125°C ein Ölpumpenvakuum ange­ legt. Zur Abtrennung des Katalysators wurde über eine doppelte Schicht eines Seitz-Tiefenfilters filtriert.
Das entstandene Polyetherol wies folgende Kennwerte auf:
Hydroxylzahl: 55,3 mg KOH/g, Viskosität bei 25°C: 512 mpa.s, ungesättigte Bestandteile: 0,0029 meq/g.
Zinkgehalt: 2 ppm, Cobaltgehalt: 1 ppm.
Molekulargewicht nach Gelpermeationschromatographie (GPC):
Mn: 1989 g/mol, MW: 2066 g/mol, D: 1,038.
Beispiel 5
Die Synthese wurde in einem gereinigten und getrockneten 10 l Rührreaktor ausgeführt. Bei Raumtemperatur wurden 306,4 g α-Hydroxy-ω-hydroxy-poly(oxy-1,4-butandiyl) in den Reaktor, des­ sen Manteltemperatur 50°C betrug, gegeben. Dann wurde durch drei­ maliges Füllen des Reaktors mit Stickstoff bei einem Druck von 0-7 bar abs. der Kesselinhalt inertisiert. Bei 105°C wurde 1 Stunde ein Vakuum von < 1 mbar abs. angelegt. Das Vakuum wurde mit Stickstoff aufgehoben. 1,253 g Katalysator gemäß Beispiel 1 (entsprechend 500 ppm bezogen auf Endprodukt) wurden in den Rühr­ reaktor eingefüllt, der Reaktor wurde durch dreimaliges Füllen mit Stickstoff bei einem Druck von 0-7 bar abs. inertisiert. Bei 105°C wurde 30 Minuten ein Vakuum von < 1 mbar abs. angelegt. Nach dem Evakuieren des Reaktors wurden bei 125°C in 3 Stunden insgesamt 2205,0 g Propylenoxid zudosiert, wobei der Maximaldruck 0,86 bar abs. betrug und die Reaktion 35 Minuten nach Beginn der Propylenoxid-Dosierung voll angesprungen war. Nach Ende der Dosierung wurde 30 Minuten bei 125°C nachgerührt.
Nach Reaktionsende wurde 30 Minuten bei 125°C ein Wasserstrahl­ pumpenvakuum angelegt. Zur Abtrennung des Katalysators wurde über eine doppelte Schicht eines Seitz-Tiefenfilters filtriert.
Das entstandene Polyetherol wies folgende Kennwerte auf:
Hydroxylzahl: 53,7 mg KOH/g, Viskosität bei 25°C: 401 mPa.s, ungesättigte Bestandteile: 0,0067 meq/g.
Zinkgehalt: 2 ppm, Cobaltgehalt: 1 ppm.
Molekulargewicht nach Gelpermeationschromatographie (GPC):
Mn: 1969 g/mol, Mw: 2037 g/mol, D: 1,035.
Beispiel 6 (Vergleich)
Die Synthese wurde in einem gereinigten und getrockneten 10 l Rührreaktor ausgeführt. Bei 50°C Manteltemperatur wurden 95,2 g Propandiol-1,3 in den Reaktor gegeben. Dann wurde durch dreimali­ ges Füllen des Reaktors mit Stickstoff bei einem Druck von 0-7 bar absolut der Kesselinhalt inertisiert. Bei 70°C wurde 2 Stunden ein Vakuum von < 1 mbar abs. angelegt. Das Vakuum wurde mit Stickstoff aufgehoben. 5,025 g Katalysator gemäß Beispiel 1 (ent­ sprechend 2000 ppm bezogen auf Endprodukt) wurden in den Rühr­ reaktor eingefüllt, der Reaktor wurde durch dreimaliges Füllen mit Stickstoff bei einem Druck von 0-7 bar abs. inertisiert. Bei 70°C wurde 30 Minuten ein Vakuum von < 1 mbar abs. angelegt. Nach dem Evakuieren des Reaktors wurden bei 125°C 280 g Propylenoxid zudosiert. Es wurde ein Druck von 4,8 bar abs. erreicht, der innerhalb von 3 Stunden unverändert blieb. Der Versuch wurde abgebrochen.
Beispiel 7
Die Synthese wurde in einem gereinigten und getrockneten 10 l Rührreaktor ausgeführt. Bei 50°C Manteltemperatur wurden 260,1 g Pentandiol-1,5 in den Reaktor gegeben. Dann wurde durch dreimali­ ges Füllen des Reaktors mit Stickstoff bei einem Druck von 0-7 bar absolut der Kesselinhalt inertisiert. Bei 87,5°C wurde zwei Stunden ein Vakuum von < 1 mbar abs. angelegt. Das Vakuum wurde mit Stickstoff aufgehoben. 9,989 g Katalysator gemäß Beispiel 1 (entsprechend 2000 ppm bezogen auf Endprodukt) wurden in den Rührreaktor eingefüllt. Der Reaktor wurde durch dreimaliges Fül­ len mit Stickstoff bei einem Druck von 0-7 bar absolut der inertisiert. Bei 87,5°C wurde 45 Minuten ein Vakuum von < 1 mbar abs. angelegt. Nach dem Evakuieren des Reaktors wurden bei 125°C 251 g Propylenoxid in 13 Minuten zudosiert. Es wurde ein Druck von 5,77 bar abs. erreicht, der innerhalb von 15 Minuten auf 3,65 bar abs. abnahm. Die Dosierung des Propylenoxids wurde mit 600 g pro Minute fortgesetzt, wobei sich nach weiteren 38 Minuten ein Druckmaximum von 6,68 bar abs. einstellte. Von diesem Zeitpunkt an wurde die Reaktion deutlich schneller. Die Dosiergeschwindig­ keit des Propylenoxids wurde schrittweise auf 2800 g pro Stunde erhöht. Das Druckminimum betrug 0,95 bar abs., der Druck am Ende der Dosierung des Propylenoxids 1,49 bar abs. Insgesamt wurden 4743,5 g Propylenoxid zudosiert. Nach Abschluß der Dosierung des Propylenoxids wurde 10 Minuten bei 125°C nachgerührt. Es stellte sich ein konstanter Enddruck von 0,14 bar abs. ein. Nach Abschluß der Reaktion wurde bei 105°C für 10 Minuten ein Wasserstrahl­ pumpenvakuum angelegt. Zur Abtrennung des Katalysators wurde über eine doppelte Schicht eines Seitz-Tiefenfilters filtriert.
Beispiel 8 (Vergleich)
Die Synthese wurde in einem gereinigten und getrockneten 10 l Rührreaktor ausgeführt. Bei 50°C Manteltemperatur des Reaktors wurden 147,7 g Hexandiol-1,6 in den Reaktor gegeben. Dann wurde durch dreimaliges Füllen des Reaktors mit Stickstoff bei einem Druck von 0-7 bar absolut der Kesselinhalt inertisiert. Bei 80°C wurde 2 Stunden ein Vakuum von < 1 mbar abs. angelegt. Das Vakuum wurde mit Stickstoff aufgehoben. 5,021 g Katalysator gemäß Bei­ spiel 1 (entsprechend 2000 ppm bezogen auf Endprodukt) wurden in den Rührreaktor eingefüllt, der Reaktor wurde durch dreimaliges Füllen mit Stickstoff bei einem Druck von 0-7 bar abs. inertisiert. Bei 80°C wurde 30 Minuten ein Vakuum von < 1 mbar abs. angelegt. Nach dem Evakuieren des Reaktors wurden bei 125°C 300 g Propylenoxid zudosiert. Es wurde ein Druck von 5,2 bar abs. erreicht, der innerhalb von 3 Stunden auf 4,9 bar abs. abfiel. Der Versuch wurde abgebrochen.
Beispiel 9
Die Synthese wurde in einem gereinigten und getrockneten 10 l Rührreaktor ausgeführt. Bei Raumtemperatur wurde eine Mischung aus 34,72 g Butandiol-1,4 und 163,18 g eines Glycerin-Propoxyla­ tes mit einer Molekularmasse von 423,4 g/mol in den Reaktor, der eine Manteltemperatur von 30°C aufwies, gegeben. Dann wurde durch dreimaliges Füllen des Reaktors mit Stickstoff bei einem Druck von 0-7 bar abs. der Kesselinhalt inertisiert. Bei einer Manteltemperatur des Reaktors von 100°C wurde 1,5 Stunden ein Vakuum von < 1 mbar abs. angelegt. Das Vakuum wurde mit Stick­ stoff aufgehoben. 1,55 g Katalysator gemäß Beispiel 1 (ent­ sprechend 600 ppm bezogen auf Endprodukt) wurden in den Rühr­ reaktor eingefüllt, der Reaktor wurde durch dreimaliges Füllen mit Stickstoff bei einem Druck von 0-7 bar abs. inertisiert. Bei einer Manteltemperatur des Reaktors von 100°C wurde 40 Minuten ein Vakuum von < 1 mbar abs. angelegt. Nach dem Evakuieren des Reak­ tors und Aufpressen von 0,5 bar Stickstoff wurden bei 130°C Manteltemperatur des Reaktors 150 g Propylenoxid zudosiert. Es wurde ein Druck von 5,75 bar abs. erreicht, die Reaktion sprang innerhalb von weniger als 5 Minuten an. Es wurden im Anschluß weitere 2239,2 g Propylenoxid bei 125°C Innentemperatur des Reak­ tors in 2 Stunden 47 Minuten zugefahren. Der Enddruck lag bei 1,1 bar abs. Danach wurde 1 Stunde bei 125°C nachgerührt.
Nach Reaktionsende wurde bei 125°C für 40 Minuten ein Wasser­ strahlpumpenvakuum angelegt. Zur Abtrennung des Katalysators wurde über eine doppelte Schicht eines Seitz-Tiefenfilters fil­ triert.
Das entstandene Polyetherol wies folgende Kennwerte auf:
Hydroxylzahl: 42,5 mg KOH/g, Viskosität bei 25°C: 688 mPa.s, ungesättigte Bestandteile 0,0052: meq/g.
Molekulargewicht nach Gelpermeationschromatographie (GPC):
Mn: 2787 g/mol, Mw: 2977 g/mol, D: 1,068.
Beispiel 10
Die Synthese wurde in einem gereinigten und getrockneten 10 l Rührreaktor ausgeführt. Bei Raumtemperatur wurden 253,3 g Butan­ diol-1,4 im Reaktor, dessen Manteltemperatur 50°C betrug, vorge­ legt. Dann wurde durch dreimaliges Füllen des Reaktors mit Stick­ stoff bei einem Druck von 0-7 bar abs. der Kesselinhalt inertisiert. Bei 90°C Manteltemperatur wurde für 1,5 Stunden ein Vakuum von < 1 mbar abs. angelegt. Das Vakuum wurde mit Stick­ stoff aufgehoben. 4,215 g Katalysator gemäß Beispiel 1 (ent­ sprechend 624 ppm bezogen auf Endprodukt) wurden in den Rühr­ reaktor eingefüllt; der Reaktor wurde durch zweimaliges Füllen mit Stickstoff bei einem Druck von 0-7 bar abs. inertisiert. Nach dem Evakuieren des Reaktors wurden bei einer Manteltemperatur von 125°C 201 g Propylenoxid zudosiert. Die Reaktion sprang 20 Minuten nach Beginn der Propylenoxid-Dosierung an. Die Gesamtmenge an zudosiertem Propylenoxid über die gesamte Reaktionszeit betrug 6417,5 g. Nach Zugabe von 1040 g Propylenoxid wurde mit dem Zutropfen von 86,2 g Glycerin mit einer Geschwindigkeit von 10 bis 27 Tropfen/Minute begonnen. Das Glycerin wurde innerhalb von 2 Stunden 12 Minuten bei Drücken von 0,68 bis 0,98 bar abs. zugetropft. Bei Beendigung der Glycerin-Dosierung waren 3875 g Propylenoxid zudosiert. Das restliche Propylenoxid wurde in wei­ teren 2 Stunden 25 Minuten zudosiert. Der Enddruck lag bei 1,58 bar abs. Danach wurde 40 Minuten bei 125°C nachgerührt.
Nach Reaktionsende wurde bei 125°C für 40 Minuten ein Wasser­ strahlpumpenvakuum angelegt. Zur Abtrennung des Katalysators wurde über eine doppelte Schicht eines Seitz-Tiefenfilters fil­ triert.
Das entstandene Polyetherol wies folgende Kennwerte auf:
Hydroxylzahl: 68,4 mg KOH/g, Viskosität bei 25°C: 331 mpa.s, ungesättigte Bestandteile 0,0083: meq/g.
Molekulargewicht nach Gelpermeationschromatographie (GPC):
Mn: 1684 g/mol, MW: 1837 g/mol, D: 1,091.
Beispiel 11
Die Synthese wurde in einem gereinigten und getrockneten 10 l Rührreaktor ausgeführt. Bei Raumtemperatur wurden 2570,8 g Reak­ tionsprodukt aus Beispiel 10 in den Reaktor, dessen Manteltempe­ ratur 50°C betrug, gegeben. Dann wurde durch dreimaliges Füllen des Reaktors mit Stickstoff bei einem Druck von 0-7 bar abs. der Kesselinhalt inertisiert. Bei 110°C wurde 1 Stunde ein Vakuum von < 1 mbar abs. angelegt. Das Vakuum wurde mit Stickstoff aufgeho­ ben. 1,560 g Katalysator gemäß Beispiel 1 (entsprechend 311 ppm bezogen auf Endprodukt) wurden in den Rührreaktor eingefüllt, der Reaktor wurde durch dreimaliges Füllen mit Stickstoff bei einem Druck von 0-7 bar abs, inertisiert. Bei 110°C wurde 25 Minuten ein Vakuum von < 1 mbar abs. angelegt. Nach dem Evakuieren des Reak­ tors wurden bei 125°C in 3 Stunden insgesamt 2453,3 g Propylenoxid zudosiert, wobei der Maximaldruck vor dem Anspringen der Reaktion 0,56 bar abs. und der Druck am Ende der Dosierung 0,99 bar abs. betrug. Die Reaktion sprang 20 Minuten nach Beginn der Propyleno­ xid-Dosierung an. Nach Ende der Dosierung wurde 30 Minuten bei 125°C nachgerührt, wobei sich ein Enddruck von 0,35 bar abs. ein­ stellte.
Nach Reaktionsende wurde 30 min bei 105°C ein Wasserstrahlpumpen­ vakuum angelegt. Zur Abtrennung des Katalysators wurde über eine doppelte Schicht eines Seitz-Tiefenfilters filtriert.
Das entstandene Polyetherol wies folgende Kennwerte auf:
Hydroxylzahl: 35,8 mg KOH/g, Viskosität bei 25°C: 691 mPa.s, ungesättigte Bestandteile: 0,0071 meq/g.
Zinkgehalt: 3 ppm, Cobaltgehalt: 1 ppm.
Molekulargewicht nach Gelpermeationschromatographie (GPC):
Mn: 2935 g/mol, MW: 3072 g/mol, D: 1,046.

Claims (7)

1. Verfahren zur Herstellung von Polyetherpolyolen durch kataly­ tische Umsetzung von H-funktionellen Startsubstanzen mit niederen Alkylenoxiden, dadurch gekennzeichnet, daß als Katalysatoren Multimetallcyanidverbindungen und als H-funk­ tionelle Startsubstanzen Butandiol-1,4, α-Hydroxy-ω-hydroxy­ poly(oxy-1,4-butandiyl), Pentandiol-1,5, Decandiol-1,10 oder Mischungen aus mindestens zwei dieser Verbindungen einsetzt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man als H-funktionelle Startsubstanzen für die Polymerisation von Alkylenoxiden Mischungen aus Butandiol-1,4 und anderen H-funktionellen Startern, Mischungen aus α-Hydroxy-ω-hydroxy­ poly(oxy-1,4-butandiyl) und anderen H-funktionalen Startern, Pentandiol-1,5 und anderen H-funktionalen Startern, Decan­ diol, 1,10 und anderen H-funktionalen Startern oder Mischungen aus Butandiol-1,4, α-Hydroxy-ω-hydroxypoly(oxy-1,4-butan­ diyl), Pentandiol-1,5, und/oder Decandiol-1,10 und anderen H-funktionalen Startern verwendet.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Multimetallcyanidverbindungen solche der allgemeinen Formel I
M1 a[M2(CN)b(A)c]d. eL, (I)
wobei
M1 ein Metallion, ausgewählt aus der Gruppe, enthaltend Zn2+, Fe2+, Co3+, Ni2+, Mn2+, Co2+, Sn2+, Pb2+, Mo4+, Mo6+, Al3+, V4+, V5+ , Sr2+ , W4+, W6+, Cr2+, Cr3+,
M2 ein Metallion, ausgewählt aus der Gruppe, enthaltend Fe2+, Fe3+, CO2+, CO3+, Mn2+, Mn3+, V4+, V5+, Cr2+, Cr3+, Rh3+, Ru2+, Ir3+ bedeuten und M1 und M2 gleich oder ver­ schieden sind,
A ein Anion, ausgewählt aus der Gruppe, enthaltend Haloge­ nid, Hydroxyd, Sulfat, Carbonat, Cyanid, Thiocyanat, Isocyanat, Cyanat, Carboxylat, Oxalat oder Nitrat, L ein mit Wasser mischbarer Ligand, ausgewählt aus der Gruppe, enthaltend Alkohole Aldehyde, Ketone, Ether, Polyether Ester, Harnstoffe, Amide, Nitrile, und Sulfide,
b, c, und d so ausgewählt sind, daß die Elektroneutralität der Verbindung gewährleistet ist, und
e die Koordinationszahl des Liganden bedeuten,
eingesetzt werden.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Alkylenoxid ausgewählt wird aus der Gruppe, enthaltend Ethylenoxid, Propylenoxid, Butylenoxid, Vinyloxiran und Mischungen aus mindestens zwei dieser Verbindungen.
5. Polyetherpolyole, herstellbar nach einem der Ansprüche 1 bis 4.
6. Verfahren zur Herstellung von Polyurethanen durch Umsetzung von Polyisocyanaten mit Verbindungen mit mindestens zwei mit Isocyanatgruppen reaktiven Gruppen, dadurch gekennzeichnet, daß als Verbindungen mit mindestens zwei mit Isocyanatgruppen reaktiven Gruppen Polyetherpolyole nach Anspruch 5 eingesetzt werden.
7. Polyurethane, herstellbar nach Anspruch 6.
DE19903274A 1999-01-28 1999-01-28 Verfahren zur Herstellung von Polyetherpolyolen Withdrawn DE19903274A1 (de)

Priority Applications (12)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19903274A DE19903274A1 (de) 1999-01-28 1999-01-28 Verfahren zur Herstellung von Polyetherpolyolen
US09/890,119 US6441247B1 (en) 1999-01-28 2000-01-21 Method for preparing polyether polyols
AT00906216T ATE264353T1 (de) 1999-01-28 2000-01-21 Verfahren zur herstellung von polyetherpolyolen
ES00906216T ES2219309T3 (es) 1999-01-28 2000-01-21 Procedimiento para la obtencion de polieterpolioles.
EP00906216A EP1165659B1 (de) 1999-01-28 2000-01-21 Verfahren zur herstellung von polyetherpolyolen
KR1020017009468A KR100596598B1 (ko) 1999-01-28 2000-01-21 폴리에테르 폴리올의 제조 방법
CNB008045003A CN1160396C (zh) 1999-01-28 2000-01-21 聚氧亚烷基二醇的制备
AU27980/00A AU2798000A (en) 1999-01-28 2000-01-21 Method for preparing polyether polyols
JP2000596066A JP2002535464A (ja) 1999-01-28 2000-01-21 ポリエーテルポリオールの製造方法
PCT/EP2000/000449 WO2000044813A1 (de) 1999-01-28 2000-01-21 Verfahren zur herstellung von polyetherpolyolen
DE50006076T DE50006076D1 (de) 1999-01-28 2000-01-21 Verfahren zur herstellung von polyetherpolyolen
MXPA01007545 MXPA01007545A (es) 1999-01-28 2001-07-26 Metodo para preparar polioles de polie

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19903274A DE19903274A1 (de) 1999-01-28 1999-01-28 Verfahren zur Herstellung von Polyetherpolyolen

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE19903274A1 true DE19903274A1 (de) 2000-08-03

Family

ID=7895600

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19903274A Withdrawn DE19903274A1 (de) 1999-01-28 1999-01-28 Verfahren zur Herstellung von Polyetherpolyolen
DE50006076T Expired - Fee Related DE50006076D1 (de) 1999-01-28 2000-01-21 Verfahren zur herstellung von polyetherpolyolen

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE50006076T Expired - Fee Related DE50006076D1 (de) 1999-01-28 2000-01-21 Verfahren zur herstellung von polyetherpolyolen

Country Status (11)

Country Link
US (1) US6441247B1 (de)
EP (1) EP1165659B1 (de)
JP (1) JP2002535464A (de)
KR (1) KR100596598B1 (de)
CN (1) CN1160396C (de)
AT (1) ATE264353T1 (de)
AU (1) AU2798000A (de)
DE (2) DE19903274A1 (de)
ES (1) ES2219309T3 (de)
MX (1) MXPA01007545A (de)
WO (1) WO2000044813A1 (de)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1818353A1 (de) * 2006-02-14 2007-08-15 Clariant International Ltd. Polyalkylenglykol-Schmiermittelbasisöle mit enger Molmassenverteilung
CN112909270A (zh) * 2021-01-21 2021-06-04 南开大学 一种多级复合氧还原催化剂的制备及应用

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10137628A1 (de) * 2001-08-03 2003-02-27 Basf Ag Verfahren zur Herstellung von Polyurethan-Weichschaumstoffen
DE10240186A1 (de) * 2002-08-28 2004-03-11 Basf Ag Verfahren zur Herstellung von emissionsarmen Polyurethan-Weichschaumstoffen
DE102004013408A1 (de) * 2004-03-18 2005-10-06 Basf Ag Polyetheralkohole und Verfahren zur Herstellung von Polyetheralkoholen zur Polyurethansynthese
KR20130091631A (ko) * 2010-04-23 2013-08-19 바이엘 머티리얼싸이언스 엘엘씨 재생가능한 자원의 함량이 높은 고온 성형 발포체의 제조에 적절한 폴리올
US8598248B2 (en) 2010-07-16 2013-12-03 Bayer Materialscience Llc Flexible polyurethane foams made from alkoxylated natural oil
FR3115789B1 (fr) 2020-11-03 2024-04-12 Bostik Sa polymère HYDROCARBONE à blocs POLYETHER ET POLYOLEFINE COMPRENANT AU MOINS UN groupement terminal alcoxysilane

Family Cites Families (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE148957C (de)
US3278459A (en) 1963-02-14 1966-10-11 Gen Tire & Rubber Co Method of making a polyether using a double metal cyanide complex compound
US3427256A (en) 1963-02-14 1969-02-11 Gen Tire & Rubber Co Double metal cyanide complex compounds
US3278457A (en) 1963-02-14 1966-10-11 Gen Tire & Rubber Co Method of making a polyether using a double metal cyanide complex compound
US3427334A (en) 1963-02-14 1969-02-11 Gen Tire & Rubber Co Double metal cyanides complexed with an alcohol aldehyde or ketone to increase catalytic activity
US3278458A (en) 1963-02-14 1966-10-11 Gen Tire & Rubber Co Method of making a polyether using a double metal cyanide complex compound
GB1063525A (en) 1963-02-14 1967-03-30 Gen Tire & Rubber Co Organic cyclic oxide polymers, their preparation and tires prepared therefrom
US3829505A (en) 1970-02-24 1974-08-13 Gen Tire & Rubber Co Polyethers and method for making the same
US3941849A (en) 1972-07-07 1976-03-02 The General Tire & Rubber Company Polyethers and method for making the same
DD203734A1 (de) 1981-12-24 1983-11-02 Adw Ddr Verfahren zur herstellung lebender polyetheralkohol-staemme
DD203735A1 (de) 1981-12-24 1983-11-02 Adw Ddr Verfahren zur kontinuierlichen herstellung von polyetheralkoholen
US4764567A (en) 1986-11-20 1988-08-16 Basf Corporation Process for the preparation of polyoxyalkylene block polyethers having enhanced properties
US4843054A (en) 1987-02-26 1989-06-27 Arco Chemical Technology, Inc. Preparation of filterable double metal cyanide complex catalyst for propylene oxide polymerization
JP2582603B2 (ja) 1987-02-26 1997-02-19 アルコ・ケミカル・カンパニー 二重金属シアン化物複合体触媒の製法
US4877906A (en) 1988-11-25 1989-10-31 Arco Chemical Technology, Inc. Purification of polyols prepared using double metal cyanide complex catalysts
US5010047A (en) 1989-02-27 1991-04-23 Arco Chemical Technology, Inc. Recovery of double metal cyanide complex catalyst from a polymer
US5158922A (en) 1992-02-04 1992-10-27 Arco Chemical Technology, L.P. Process for preparing metal cyanide complex catalyst
US5470813A (en) 1993-11-23 1995-11-28 Arco Chemical Technology, L.P. Double metal cyanide complex catalysts
US5712216A (en) 1995-05-15 1998-01-27 Arco Chemical Technology, L.P. Highly active double metal cyanide complex catalysts
US5426081A (en) 1993-12-23 1995-06-20 Arco Chemical Technology, L.P. Polyurethane foam-supported double metal cyanide catalysts for polyol synthesis
CA2138063C (en) 1993-12-23 2007-02-20 Bi Le-Khac Polyurethane foam-supported double metal cyanide catalysts for polyol synthesis
US5416241A (en) 1994-01-27 1995-05-16 Arco Chemical Technology, L.P. Method for purifying polyether polyols made with double metal cyanide catalysts
US5482908A (en) 1994-09-08 1996-01-09 Arco Chemical Technology, L.P. Highly active double metal cyanide catalysts
US5627122A (en) 1995-07-24 1997-05-06 Arco Chemical Technology, L.P. Highly active double metal cyanide complex catalysts
US5545601A (en) 1995-08-22 1996-08-13 Arco Chemical Technology, L.P. Polyether-containing double metal cyanide catalysts
US5777177A (en) 1996-02-07 1998-07-07 Arco Chemical Technology, L.P. Preparation of double metal cyanide-catalyzed polyols by continuous addition of starter
DE19730467A1 (de) 1997-07-16 1999-01-21 Bayer Ag Neue Zink/Metall-Hexacyanocobaltat-Katalysatoren für die Herstellung von Polyetherpolyolen

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1818353A1 (de) * 2006-02-14 2007-08-15 Clariant International Ltd. Polyalkylenglykol-Schmiermittelbasisöle mit enger Molmassenverteilung
CN112909270A (zh) * 2021-01-21 2021-06-04 南开大学 一种多级复合氧还原催化剂的制备及应用
CN112909270B (zh) * 2021-01-21 2022-05-24 南开大学 一种多级复合氧还原催化剂的制备及应用

Also Published As

Publication number Publication date
ES2219309T3 (es) 2004-12-01
MXPA01007545A (es) 2002-02-01
EP1165659A1 (de) 2002-01-02
JP2002535464A (ja) 2002-10-22
CN1342178A (zh) 2002-03-27
ATE264353T1 (de) 2004-04-15
KR20010101746A (ko) 2001-11-14
KR100596598B1 (ko) 2006-07-06
US6441247B1 (en) 2002-08-27
EP1165659B1 (de) 2004-04-14
DE50006076D1 (de) 2004-05-19
CN1160396C (zh) 2004-08-04
WO2000044813A1 (de) 2000-08-03
AU2798000A (en) 2000-08-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1021453B1 (de) Multimetallcyanidkomplexe als katalysatoren
EP0862947B1 (de) Verfahren zur Herstellung von Doppelmetallcyanidkatalysatoren und Verfahren zur Herstellung von Polyetheralkoholen
EP1115490B1 (de) Doppelmetallcyanid-katalysatoren für die herstellung von polyetherpolyolen
EP1034035A1 (de) Kristalline doppelmetallcyanid-katalysatoren für die herstellung von polyetherpolyolen
WO2000014045A1 (de) Verfahren zur herstellung von fettalkoholalkoxylaten
WO1999046042A1 (de) Verbesserte doppelmetallcyanid-katalysatoren für die herstellung von polyetherpolyolen
DE19960148A1 (de) Verfahren zur Herstellung von Polyetheralkoholen
EP1946839A2 (de) Doppelmetallcyanid-Katalysatoren für die Herstellung von Polyetherpolyolen
EP1165659B1 (de) Verfahren zur herstellung von polyetherpolyolen
EP1115488B1 (de) Doppelmetallcyanid-katalysatoren für die herstellung von polyetherpolyolen
EP1115489B1 (de) Doppelmetallcyanid-katalysatoren für die herstellung von polyetherpolyolen
EP1177239B1 (de) Doppelmetallcyanid-katalysatoren für die herstellung von polyetherpolyolen
EP1117723B2 (de) Verfahren zur herstellung von polyetherolen durch ringöffnende polymerisation von alkylenoxiden
EP1425098A1 (de) Doppelmetallcyanid-katalysatoren für die herstellung von polyetherpolyolen
EP1185367B1 (de) Verfahren zur herstellung von polyetherpolyole unter verwendung von kristallinen multimetallcyanid-katalysatoren
DE19840587A1 (de) Katalysatoren zur Herstellung von Polyetherolen durch ringöffnende Polymerisation von Alkylenoxiden
DE19924672A1 (de) Doppelmetallcyanic-Katalysatoren für die Herstellung von Polyetherpolyolen
DE19809538A1 (de) Verfahren zur Herstellung von Doppelmetallcyanidkatalysatoren
DE19920552A1 (de) Doppelmetallcyanid-Katalysatoren für die Herstellung von Polyetherpolyolen

Legal Events

Date Code Title Description
8130 Withdrawal