Procedimiento para la preparación de polioléteres a partir de óxidos de alquileno.

Procedimiento para la preparación de polioléteres que comprende los siguientes pasos:

a) hacer reaccionar al menos un compuesto iniciador con al menos un óxido de alquileno y un catalizador de amina o DMC para obtener un polioléter bruto y

b) eliminar subproductos de bajo peso molecular del polioléter bruto del paso a)

,

caracterizado porque el polioléter bruto en el paso b) se trata en una columna con elementos incorporados con un gas de arrastre, realizándose el procedimiento en continuo.

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/EP2010/060845.

Solicitante: BASF SE.

Nacionalidad solicitante: Alemania.

Dirección: 67056 LUDWIGSHAFEN ALEMANIA.

Inventor/es: SCHWARZ, HANS VOLKMAR, DR., OSTROWSKI, THOMAS, LOFFLER, ACHIM, DR., MECKELNBURG, DIRK, SCHAUSS, ECKARD, FRIESE,THORSTEN, JOVANOVIC,RENATA, PALLASCH,HANS-JURGEN, SCHOPOHL,MATTHIAS, SZESCHKUS,SUSANNE, CHILEKAR,VINIT.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > COMPUESTOS MACROMOLECULARES ORGANICOS; SU PREPARACION... > COMPUESTOS MACROMOLECULARES OBTENIDOS POR REACCIONES... > Compuestos macromoleculares obtenidos por reacciones... > C08G65/30 (Tratamiento posterior a la polimerización, p. ej. recuperación, purificación, secado)

PDF original: ES-2463116_T3.pdf

 

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Fragmento de la descripción:

Procedimiento para la preparación de polioléteres a partir de óxidos de alquileno Los polioléteres se utilizan por ejemplo para la fabricación de plásticos de poliuretano, como espumas de poliuretano, recubrimientos de colada de poliuretano y elastómeros, que a su vez se usan para la fabricación de cuerpos de moldeo como colchones, cojines, muebles acolchados y componentes para la industria del automóvil. Por este motivo existe una necesidad de polioléteres que estén libres de substancias tóxicas y no presenten olores molestos. Los olores molestos y las substancias tóxicas no son deseados en la fabricación de poliuretano.

Los olores molestos son causados por compuestos de bajo peso molecular, como óxidos de alquileno que no han reaccionado y subproductos monofuncionales.

Los procedimientos para la preparación de polioléteres son conocidos y están descritos en el estado de la técnica. Los polioléteres se preparan por poliadición de óxidos de alquileno a compuestos iniciadores polifuncionales. Como compuestos iniciadores se utilizan por ejemplo agua, alcoholes, ácidos y aminas o mezclas de estos compuestos. Como catalizadores para la reacción de adición se utilizan catalizadores de hidróxido alcalino, catalizadores de amina y catalizadores de cianuro multimetálico (catalizadores de DMC) . Cuando se usan catalizadores de hidróxido alcalino no es posible la utilización directa de los polioléteres obtenidos para la preparación de poliuretano, pues los polioléteres brutos obtenidos de este modo presentan una reactividad demasiado elevada. Por este motivo en la preparación de polioléteres con catalizadores de hidróxido alcalino para el procesamiento debe efectuarse una neutralización de los polioléteres brutos con ácido diluido para la eliminación del catalizador alcalino. Como en la neutralización se forman sales, estas deben separarse de los polioléteres en otro paso de procesamiento por filtración o extracción. En la síntesis anteriormente descrita los subproductos de bajo peso molecular o los monómeros residuales tóxicos y/o de olor intenso deben transformarse mediante la neutralización con ácido diluido en substancias poco olorosas y no tóxicas. La preparación catalizada con hidróxidos alcalinos de poliloléteres es, debido a los múltiples pasos de procesamiento necesarios, como la neutralización y la eliminación de las sales, técnicamente costosa.

Los procedimientos descritos en el estado de la técnica en los que se utilizan catalizadores de amina o DMC ofrecen, frente a los procedimientos catalizados con hidróxido alcalino, la ventaja de que en ellos el catalizador utilizado puede permanecer en el producto y no es necesaria una neutralización asociada a una subsiguiente eliminación de las sales formadas. Este procedimiento tiene sin embargo el inconveniente de que el polioléter obtenido contiene todavía compuestos de bajo peso molecular, como óxidos de alquileno y subproductos monofuncionales tóxicos, que son perjudiciales para la salud o conducen a olores molestos. Los polioléteres brutos así obtenidos son inadecuados para la preparación de poliuretanos, sobre todo debido a los óxidos de alquileno tóxicos.

Para el procesamiento de polioléteres que se han preparado por catálisis con amina o DMC, se han descrito procedimientos en el estado de la técnica en los que el polioléter bruto se trata discontinuamente (por lotes) con vapor de agua o nitrógeno.

El documento EP 1 756 198 describe un procedimiento para la preparación de polioléteres poco olorosos con un catalizador de DMC, en el que para la eliminación de subproductos de bajo peso molecular se trata el polioléter bruto con nitrógeno en un proceso discontinuo en un reactor agitado.

El documento DE 103 24 998 describe igualmente un procedimiento para la preparación de polioléteres poco olorosos con un catalizador de DMC. La separación de los subproductos de bajo peso molecular se realiza a este respecto en un procedimiento discontinuo por tratamiento del polioléter bruto con vapor de agua o una mezcla de vapor de agua y nitrógeno utilizando una columna de burbujeo simple o agitada.

Los procedimientos discontinuos descritos en el estado de la técnica para la preparación de polioléteres comprenden para la eliminación de subproductos de bajo peso molecular del polioléter bruto pasos que requieren unidades de separación de costoso aparataje, como columnas de burbujeo o columnas de burbujeo agitadas. Estas unidades de separación se hacen funcionar solo discontinuamente, pues solo son limitadamente adecuadas para un funcionamiento continuo.

El objetivo de la presente invención consiste en proporcionar un procedimiento para la preparación de polioléteres que haga posible una eliminación rentable y económica de subproductos de bajo peso molecular de los polioléteres brutos. Otro objetivo de la presente invención consiste en proporcionar un procedimiento continuo para la preparación de polioléteres en el que la eliminación de subproductos de bajo peso molecular de los polioléteres brutos pueda practicarse en un modo de procedimiento continuo.

Conforme a la invención este objetivo se consigue mediante un procedimiento para la preparación de polioléteres en el que la eliminación de los subproductos de bajo peso molecular de los polioléteres brutos se realiza en una columna con elementos incorporados con un gas de arrastre.

Son objeto de la presente invención procedimientos conforme a las reivindicaciones 1-11.

Es por consiguiente objeto de la presente invención un procedimiento para la preparación de polioléteres que comprende los siguientes pasos:

a) hacer reaccionar al menos un compuesto iniciador con al menos un óxido de alquileno y un catalizador de amina o DMC para obtener un polioléter bruto y b) eliminar subproductos de bajo peso molecular del polioléter bruto del paso a) ,

caracterizado porque el polioléter bruto en el paso b) se trata en una columna con elementos incorporados con un gas de arrastre, realizándose el procedimiento en continuo.

Igualmente se describen polioléteres que pueden obtenerse por el procedimiento conforme a la invención, así como el uso de los polioléteres para la síntesis de poliuretanos.

El procedimiento conforme a la invención presenta frente a los procedimientos descritos en el estado de la técnica una elevada eficiencia y puede además efectuarse en un modo de procedimiento en continuo. El procedimiento conforme a la invención puede además efectuarse a presiones inferiores en comparación con el procedimiento descrito en el estado de la técnica, con lo que la separación de componentes volátiles se mejora. Además de esto en algunos casos la separación por el procedimiento conforme a la invención comparado con el estado de la técnica puede realizarse en volúmenes de reactor claramente menores.

Por polioléteres brutos en el marco de la presente invención se entiende polioléteres que se preparan conforme a uno de los procedimientos anteriormente descritos en el paso a) y contienen impurezas como subproductos de bajo peso molecular. Por subproductos de bajo peso molecular se entiende óxidos de alquileno como óxido de etileno y óxido de propileno, así como otros subproductos de bajo peso molecular, como p. ej. aldehídos y cetonas, que o bien se forman en la alcoxilación como subproductos o ya llegan al poliol como impurezas a través de los óxidos de alquileno o compuestos iniciadores y que presentan olores molestos.

La preparación del polioléter bruto en el paso a) es conocida de por sí y está descrita en el estado de la técnica. La preparación del polioléter bruto se realiza mediante catálisis de amina o DMC.

Las propiedades químicas y físicas de los polioléteres... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Procedimiento para la preparación de polioléteres que comprende los siguientes pasos:

a) hacer reaccionar al menos un compuesto iniciador con al menos un óxido de alquileno y un catalizador de amina o DMC para obtener un polioléter bruto y

b) eliminar subproductos de bajo peso molecular del polioléter bruto del paso a) ,

caracterizado porque el polioléter bruto en el paso b) se trata en una columna con elementos incorporados con un gas de arrastre, realizándose el procedimiento en continuo.

2. Procedimiento conforme a la reivindicación 1, en el que como óxido de alquileno se utiliza óxido de etileno y/o óxido de propileno.

3. Procedimiento conforme a la reivindicación 1 ó 2, en el que el tratamiento en el paso b) se realiza en una columna rellena.

4. Procedimiento conforme a una de las reivindicaciones 1 a 3, en el que la columna rellena presenta un relleno de tejido.

5. Procedimiento conforme a una de las reivindicaciones 1 a 4, en el que como gas de arrastre se utiliza una 15 mezcla de gases que contiene vapor de agua y después del paso b) no se realiza ningún paso de secado.

6. Procedimiento conforme a una de las reivindicaciones 1 a 4, en el que el paso b) se lleva a cabo a una temperatura en el intervalo de 100 a 160ºC.

7. Procedimiento conforme a una de las reivindicaciones 1 a 6, en el que el paso b) se lleva a cabo con una densidad de rociado de 0, 5 a 20 m3/m2 * h.

8. Procedimiento conforme a una de las reivindicaciones 1 a 7, en el que en el paso b) el gas de arrastre se utiliza en cantidades de 1 a 30 Nm3 por tonelada de polioléter.

9. Procedimiento conforme a una de las reivindicaciones 1 a 8, en el que el paso b) se lleva a cabo a una presión de 2 a 300 hPa (absoluta) .

10. Procedimiento conforme a una de las reivindicaciones 1 a 8, en el que el paso b) se lleva a cabo a una presión 25 de 5 a 80 hPa (absoluta) .

11. Procedimiento conforme a una de las reivindicaciones 1 a 8, en el que el paso b) se lleva a cabo a una presión de 8 a 60 hPa (absoluta) .