Способ производства алкоксилированных полифенолов - RU2720508C1

Код документа: RU2720508C1

Описание

[1] Изобретение относится к способу производства алкоксилированных полифенолов, говоря более конкретно, алкоксилированных лигнинов.

[2] Лигнин представляет собой один из основных компонентов древесины совместно с целлюлозой и гемицеллюлозой. После целлюлозы лигнин представляет собой наиболее широко распространенный биополимер на земле. Он обеспечивает жесткость древесины в результате взаимопроникновения сетки целлюлозы при одновременном придании стойкости к воде и некоторым вредителям древесины.

[3] Как это необходимо отметить, несмотря на свою широкую распространенность лигнин как таковой остается недооцененным. Вплоть до настоящего времени и даже вплоть до сегодняшнего дня основной валоризацией лигнина является энергетическая валоризация, в частности, в результате сжигания черных щелоков. Данная валоризация является важной для хозяйственного баланса целлюлозных заводов. Однако, вследствие падения производства целлюлозы и наличия избытков лигнина проводится работа, направленная на лучшую валоризацию лигнина.

[4] Поэтому в последние несколько лет возрос интерес к использованию лигнина. Одна область, в которой используют свойства лигнина, заключается в армировании множества полимеров, в особенности полимеров на уретановой основе. Действительно, лигнин может быть использован для изготовления пенополиуретановых производных. Поскольку лигнин представляет собой полифенол, он содержит большое количество спиртовых функциональных групп, способных вступать в реакцию, например, с изоцианатами с образованием полиуретановых производных. Однако, вследствие трудности доступа к данным спиртовым функциональностям в данном полифеноле для данных функциональностей необходимо предварительно проводить реакцию пропоксилирования, которая приводит к получению спиртовых функциональностей, менее скученных (более удаленных от полифенольного ядра) и, тем самым, более доступных.

[5] В общем случае способ, использующийся различными авторами, заключается вначале в пропоксилировании лигнина в результате проведения реакции между лигнином и пропиленоксидом в присутствии катализатора, а после этого в проведении реакции между полученным продуктом и, например, изоцианатом.

[6] Что касается стадии пропоксилирования лигнина, то авторы обычно проводят операцию в автоклавах или бомбах Парра. Весь лигнин, например, крафт-лигнин, загружают совместно с пропиленоксидом и основным катализатором при надлежащих соотношениях в азотной атмосфере. После этого реактор закрывают и нагревают.

[7] Реакция инициируется при приблизительно 150°С при интенсивном тепловыделении, которое вызывает резкое увеличение температуры до 250°С и давления от нескольких бар до более, чем 20 бар. Как это полагают авторы, реакция завершается при уменьшении давления и температуры и достижении ими стабильного уровня.

[8] При наличии данного интенсивного тепловыделения в реакции авторы должны обеспечить строгое контролируемое выдерживание условий проведения реакции по соображениям безопасности. Поэтому современный способ не может быть переведен в промышленность.

[9] В соответствии с диссертацией, озаглавленной «Lignin-based Polyurethanes: Characterization, Synthesis and Applications», Borges Cateto (2008), лигнин, пропиленоксид и катализатор вводят в реактор, который закрывают, и который после этого нагревают до 160°С. Давление и температура увеличиваются до максимума, который зависит от нескольких параметров. В конце реакции извлекают пропоксилированный лигнин. Как это утверждается в данном документе, реакцию проводили в отношении образцов в 100 г.

[10] Кроме того, при наличии данных условий по температуре, давления и остаточного присутствия воды часть пропиленоксида может быть гомополимеризована, как это упоминается в публикации ЕР2816052. После этого пропоксилированный лигнин смешивают с поли(пропилен)гликолями, которые не могут быть легко отделены от пропоксилированного лигнина.

[11] Несмотря на вышесказанное некоторые авторы сумели преодолеть вышеупомянутую проблему, связанную с контролируемым выдерживанием тепловыделения. Собственно говоря, в патенте WO2015/083092 описывается способ, где производят дисперсию твердого лигнина в диспергаторе, таком как полиэтиленгликолевый, ди- или тетраэтиленгликолевый полиэтиленгликолевый диспергатор, со следующим далее добавлением основания. После этого непрерывно добавляют пропиленоксид.

[12] Тем не менее, изготовленный продукт представляет собой смесь из пропоксилированного лигнина и диспергатора, необязательно пропоксилированного и трудно отделяемого от пропоксилированного лигнина. Как это также необходимо отметить, времена реакции являются чрезвычайно продолжительными.

[13] Подобным образом, в патенте US2015/0038665 раскрывается способ, в котором пропиленоксид непрерывно добавляют к смеси, состоящей из лигнина, глицерина, лигнинового полиола и катализатора. Однако, данному способу свойственен огромный недостаток, заключающийся в оставлении в конечном продукте смеси из пропоксилированного лигнина и глицерина или пропоксилированного глицерина.

[14] В дополнение к этому, как это необходимо отметить, лигнин находится в твердой форме. Следовательно, его трудно использовать в виде гомогенной реакционной среды. Он также имеет тенденцию к образованию отложений, способных закупоривать различные компоненты установки, например, реакторы, трубы, клапаны, магистрали и тому подобное... Следовательно, с ними также трудно обращаться на промышленном уровне.

[15] В вышеупомянутых ссылках раскрывается суспензия лигнина в диспергаторах, которые могут солюбилизировать, по меньшей мере, некоторое или все количество лигнина. Однако, в данных способах требуются последующие стадии разделения для выделения пропоксилированного лигнина из побочных продуктов реакции между диспергатором и реагентами.

[16] Таким образом, существует потребность в промышленном способе алкоксилирования, а в особенности пропоксилирования, полифенолов, таких как лигнин, который делает возможным достаточное солюбилизирование и приводит к получению непосредственно используемого продукта, таким образом, продукта, способного быть непосредственно задействованным на последующей стадии, при отсутствии потребности в промежуточной стадии отделения.

[17] Назначение настоящего изобретения заключается в предложении решения, которое разрешило бы все вышеупомянутые проблемы.

[18] Предмет изобретения представляет собой способ производства, по меньшей мере, одного алкоксилированного полифенола, включающий следующие далее последовательные стадии:

(а) проведение реакции для, по меньшей мере, одного полифенола, по меньшей мере, одной алкоксилирующей добавки, по меньшей мере, одного катализатора, в присутствии, по меньшей мере, одного алкоксилированного полифенола в качестве растворителя,

при этом массовое соотношение полифенол/алкоксилированный полифенол в качестве растворителя является меньшим, чем 2, предпочтительно меньшим или равным 1,5, более предпочтительно меньшим или равным 1, еще более предпочтительно меньшим или равным 0,5; и

(b) удаление остаточной алкоксилирующей добавки.

[19] В способе, соответствующем изобретению, используют алкоксилированный полифенол в качестве реакционного растворителя, а в особенности полифенол. В зависимости от количества использующегося растворителя реакционная среда является гетерогенной или гомогенной, в наиболее общем случае гетерогенной. Использование алкоксилированного полифенола в качестве растворителя заключается в солюбилизировании, по меньшей мере, части полифенола и в диспергировании несолюбилизированной части полифенола. Таким образом, данный конкретный выбор растворителя разрешает проблемы, относящиеся к отделению полученного алкоксилированного полифенола. Алкоксилированный полифенол, полученный при использовании способа, соответствующего изобретению, может быть использован неочищенным, без проведения какой-либо очистки, отличной от исключения непрореагировавшей алкоксилирующей добавки и нейтрализации катализатора.

[20] Кроме того, способу, соответствующему изобретению, свойственно преимущество, заключающееся в синтезе алкоксилированного полифенола в условиях, хороших с точки зрения безопасности, в целях обеспечения возможности его осуществления в промышленном масштабе. Действительно, при использовании способа, соответствующего изобретению, контролируемо выдерживают рабочие условия применительно к температуре и давлению. Тепловыделение в реакции в основном контролируемо выдерживают благодаря присутствию растворителя, частично солюбилизрующего полифенол и разбавляющего алкоксилирующую добавку.

[21] В заключение, способу, соответствующему изобретению, также свойственно преимущество, заключающееся в том, что использование алкоксилирующей добавки не ограничивается только пропиленоксидом. Также могут быть использованы и этиленоксид и/или бутиленоксид или их смеси.

[22] Как это необходимо отметить, выражения «от... до...», использующиеся в настоящем описании изобретения, должны пониматься как включающие каждое из упомянутых граничных значений. По всему ходу изложения данного текста давления выражают в мегапаскалях (МПа) абсолютного давления.

[23]Стадия (а): Способ, соответствующий изобретению, включает стадию (а), заключающуюся в проведении реакции для, по меньшей мере, одного полифенола, по меньшей мере, одной алкоксилирующей добавки, по меньшей мере, одного катализатора, в присутствии, по меньшей мере, одного алкоксилированного полифенола в качестве растворителя, при этом массовое соотношение алкоксилированный полифенол/полифенол в качестве растворителя является меньшим, чем 2, предпочтительно меньшим или равным 1,5, более предпочтительно меньшим или равным 1, еще более предпочтительно меньшим или равным 0,5.

[24]Полифенолы: Полифенолы, использующиеся в способе, соответствующем изобретению, могут быть выбраны из природных таннинов, лигнинов и полифенолов, отличных от таннинов и лигнинов, предпочтительно лигнинов. В выгодном случае упомянутый полифенол представляет собой лигнин, предпочтительно выбираемый из крафт-лигнина, лигносульфонатов и органосольвентных лигнинов.

[25] Крафт-лигнин производят в способе изготовления бумаги, имеющем то же самое наименование. Применительно к химической структуре крафт-лигнин представляет собой комбинацию из трех фенольных соединений, представляющих собой кумариловый спирт, конифериловый спирт и синапиловый спирт. Примеры крафт-лигнина, подходящего для использования, включают, помимо прочего, продукт Indulin ATTM, продвигаемый на рынке компанией Ingevity, крафт-лигнин, продвигаемый на рынке компанией Fibria, или лигнин, продвигаемый на рынке компанией Stora Enso.

[26] Лигносульфонаты структурно отличаются от крафт-лигнина благодаря наличию дополнительных в общем случае преобразованных в солевые группы сульфоновых функциональностей, которые придают им лучшую растворимость в воде. Примеры лигносульфонатов включают лигносульфонаты, относящиеся к типам продуктов BorresperseTM, UltrazineTM, UfoxaneTM или даже VanisperseTM.

[27] Органосольвентные лигнины получают в результате химического травления древесных растений, таких как солома зерновых культур, при использовании различных растворителей, подобных муравьиной кислоте или уксусной кислоте. В числе различных источников органосольвентных лигнинов находятся продукт BioligninTM, продвигаемый на рынке компанией CIMV или продвигаемый на рынке компанией Fibria. Предпочтительно использующийся полифенол представляет собой лигнин.

[28]Алкоксилирующие добавки: Алкоксилирующие добавки, использующиеся в способе, соответствующем изобретению, могут быть выбраны из соответствующих соединений, описывающихся представленной ниже формулой (I):

, (I)

где R1 обозначает атом водорода или алкильный радикал в С1 - С6.

[29] Предпочтительно R1 обозначает атом водорода или алкильный радикал в С1 - С2. Таким образом, алкоксилирующую добавку в особенности предпочтительно выбирают из этиленоксида, пропиленоксида, бутиленоксида и их смесей, предпочтительно пропиленоксида.

[30] Предпочтительно массовое соотношение полифенол/алкоксилирующая добавка находится в диапазоне от 0,05 до 2, предпочтительно от 0,1 до 1, более предпочтительно от 0,15 до 0,9, более предпочтительно от 0,15 до 0,7.

[31] Катализатор: Катализатор, использующийся в способе, соответствующем изобретению, может быть выбран из гидроксидов щелочных металлов, алкоксидов натрия или калия и третичных аминов, выбираемых из триалкиламинов и тетраметилгуанидина, предпочтительно выбран из гидроксидов щелочных металлов.

[32] Более предпочтительно катализатор, использующийся в способе, соответствующем изобретению, может быть выбран из гидроксида лития, гидроксида натрия, гидроксида калия и гидроксида цезия.

[33] В выгодном случае катализатор представляет от 0,01% до 10% (масс.), предпочтительно от 1 до 6% (масс.), по отношению к массе полифенола.

[34]Алкоксилированный полифенол: Алкоксилированный полифенол, использующийся в качестве растворителя для реакции, использующейся в способе, соответствующем изобретению, представляет собой растворитель реагента, представляющего собой полифенол. Таким образом, он солюбилизирует, по меньшей мере, часть полифенола. Алкоксилированный полифенол, полученный в конце стадии (а), представляет собой продукт реакции между полифенолом и алкоксилирующей добавкой.

[35] В выгодном случае алкоксилированный полифенол в качестве растворителя и алкоксилированный полифенол, изготовленный в соответствии со способом, соответствующим изобретению, являются идентичными или различными, предпочтительно идентичными.

[36] Предпочтительно упомянутый алкоксилированный полифенол в качестве растворителя, использующегося на стадии (а), получают в результате проведения реакции между полифенолом и той же самой алкоксилирующей добавкой, что и та, которую используют на стадии (а). Она может быть выбрана из этиленоксида, пропиленоксида, бутиленоксида и их смесей в присутствии, по меньшей мере, одного катализатора.

[37] В выгодном случае упомянутый алкоксилированный полифенол в качестве растворителя получают в соответствии со способом, соответствующим изобретению. В случае проведения реакции в периодическом режиме часть алкоксилированного полифенола, произведенного в ходе одной операции, может быть повторно использована при проведении последующей операции. В случае проведения реакции в непрерывном режиме часть алкоксилированного полифенольного продукта может использоваться в качестве растворителя для реакции, которая имеет место в алкоксилированном полифеноле.

[38] В самой первой операции в периодическом режиме или в начале операции в непрерывном режиме в качестве растворителя может быть использован алкоксилированный полифенол, произведенный при использовании способа, отличного от способа изобретения. Он также может быть получен в соответствии с любым способом, известным для специалистов в соответствующей области техники, таким как способ, описанный в диссертации, озаглавленной «Lignin-based Polyurethanes: Characterization, Synthesis and Applications», Borges Cateto (2008).

[39] Массовое соотношение полифенол/алкоксилированный полифенол в качестве растворителя является меньшим, чем 2, предпочтительно меньшим или равным 1,5, более предпочтительно меньшим или равным 1, а еще более предпочтительно меньшим или равным 0,5. Предпочтительно массовое соотношение полифенол/полиоксиалкиленгликоль в качестве растворителя является большим или равным 0,05.

[40] В выгодном случае массовое соотношение алкоксилированный полифенол/полифенол в качестве растворителя находится в диапазоне от 0,05 до 0,5, предпочтительно от 0,1 до 0,4, а более предпочтительно от 0,1 до 0,3. Упомянутое массовое соотношение соответствует уровням содержания реагентов.

[41] В соответствии с одним предпочтительным вариантом осуществления способа, соответствующего изобретению, алкоксилированный полифенол в качестве растворителя составляет единственный растворитель реакционной среды стадии (а), таким образом, растворитель состоит из алкоксилированного полифенола.

[42]Условия проведения реакции: Стадия (а), соответствующая изобретению, может быть проведена при температуре в диапазоне от 70°С до 200°С, предпочтительно от 70°С до 170°С, более предпочтительно от 100°С до 170°С. Давление реакции может находиться в диапазоне от 0,1 МПа до 1,8 МПа, а предпочтительно от 0,1 МПа до 0,6 МПа.

[43] Предпочтительно продолжительность стадии (а) варьируется в диапазоне от нескольких минут до нескольких часов, предпочтительно от 5 минут до 72 часов, более предпочтительно от 10 минут до 24 часов, еще более предпочтительно от 10 минут до 12 часов.

[44]Стадия (b): В соответствии с представленным выше указанием изобретения способ, соответствующий изобретению, включает стадию (b), заключающуюся в удалении остаточной алкоксилирующей добавки. Для целей настоящего изобретения термин «остаточная алкоксилирующая добавка» относится к непрореагировавшей алкоксилирующей добавке.

[45] Предпочтительно упомянутую стадию удаления остаточной алкоксилирующей добавки проводят в результате варки, что подразумевает выдерживание температуры в диапазоне от 70°С до 170°С, предпочтительно от 70°С до 130°С, для вырабатывания остаточной алкоксилирующей добавки, и/или в результате проведения стадии отпаривания в потоке инертного газа. В альтернативном варианте, упомянутая стадия отпаривания может быть проведена при использовании водяного пара или в условиях вакуума.

[46] Предпочтительно после упомянутой стадии (b) уровень массового содержания остаточной алкоксилирующей добавки является меньшим или равным 1% по отношению к массе алкоксилированного полифенола, полученного в конце стадии (b), предпочтительно меньшим или равным 0,1%, более предпочтительно меньшим или равным 0,01%.

[47] Полученный алкоксилированный полифенол имеет вид темно-окрашенной вязкой жидкости. Неочищенный продукт является непосредственно используемым в том виде, как есть, для изготовления жестких пенополиуретановых (PU) производных, подобных теплоизоляции. Для других областей применения при использовании способов, известных для специалистов в соответствующей области техники, могут быть удалены следовые количества катализатора.

[48] Предпочтительно способ, соответствующий изобретению, включает следующие далее последовательные ступени:

(а1) смешивание в реакторе, по меньшей мере, одного полифенола, по меньшей мере, одного алкоксилированного полифенола в качестве растворителя при вышеупомянутых соотношениях и, по меньшей мере, одного катализатора;

(а2) необязательное высушивание смеси;

(а3) добавление к смеси, по меньшей мере, одной алкоксилирующей добавки.

[49] Предпочтительно необязательную стадию (b), заключающуюся в высушивании смеси, проводят в результате отпаривания при использовании азота или при использовании водяного пара.

[50] Кроме того, способ может быть осуществлен в периодическом, полунепрерывном или непрерывном режимах.

[51] В соответствии с первым вариантом способа, соответствующего изобретению, способ, соответствующий изобретению, является периодическим или полунепрерывным способом. В данном варианте стадия (а) может быть разложена на 3 последовательные стадии:

(а1) смешивание в реакторе, по меньшей мере, одного полифенола, по меньшей мере, одного алкоксилированного полифенола в качестве растворителя при вышеупомянутых соотношениях и, по меньшей мере, одного катализатора;

(а2) необязательное высушивание смеси;

(а3) добавление к смеси, по меньшей мере, одной алкоксилирующей добавки на, по меньшей мере, одной полунепрерывной стадии.

[52] Необязательная стадия (а2) заключается в удалении воды, возможно образовавшейся во время реакции между катализатором и полифенолом или привнесенной катализатором в водном растворе. Данная стадия высушивания (а2) может быть проведена в результате горячего азотного отпаривания, что подразумевает проведение операции при температуре в диапазоне от 50°С до 130°С и необязательно при пониженном давлении в диапазоне от 0,001 МПа до 0,1 МПа.

[53] На стадии (а3) реактор продувают азотом. Давление в нем увеличивают до давления в диапазоне от 0,05 до 0,4 МПа и реакционную смесь нагревают при перемешивании при температуре в диапазоне от 100 до 160°С.

[54] После этого в полунепрерывном режиме вводят алкоксилирующую добавку или смесь из алкоксилирующих добавок при скорости введения, делающей возможным контролируемое выдерживание температуры и безопасного давления. Реакцию в общем случае проводят при температуре в диапазоне от 70°С до 200°С, предпочтительно от 100°С до 170°С. Давление варьируется в соответствии с типом реактора и степенью заполнения последнего и варьируется в диапазоне от 0,1 до 1,8 МПа.

[55] В конце реакции проводят стадию (b) для удаления остаточной алкоксилирующей добавки, которая заключается в вырабатывании остатка алкоксилирующей добавки в результате выдерживания температуры. Имеет место падение давления вплоть до достижения теоретического давления, обусловленного одним только азотом. Для удаления последних следовых количеств алкоксилирующей добавки также возможным является и проведение стадии отпаривания при использовании инертного газа, такого как азот, или при использовании водяного пара и/или в условиях вакуума.

[56] Второй вариант способа, соответствующего изобретению, представляет собой способ, относящийся к непрерывному типу и включающий следующие далее последовательные ступени:

(а1) смешивание в реакторе, по меньшей мере, одного полифенола, по меньшей мере, одного алкоксилированного полифенола в качестве растворителя при вышеупомянутых соотношениях и, по меньшей мере, одного катализатора, при этом упомянутый полифенол, упомянутый алкоксилированный полифенол в качестве растворителя и упомянутый катализатор добавляют непрерывно;

(а2) необязательное высушивание смеси;

(а3) добавление, по меньшей мере, одной алкоксилирующей добавки на, по меньшей мере, одной непрерывной стадии при одновременном непрерывном отборе реакционной среды.

[57] Стадию (а1) проводят в результате подачи полифенола, алкоксилированного полифенола в качестве растворителя и катализатора в реактор. Реактор может представлять собой перемешиваемый резервуар или смесительное устройство, такое как экструдер. Ее проводят при температуре в диапазоне от 70°С до 200°С. Давление может находиться в диапазоне от 0,001 МПа до 0,4 МПа, а предпочтительно от 0,001 МПа до 0,1 МПа. Данная стадия может быть проведена в непрерывном режиме при бесперебойной подаче реагентов и непрерывном отборе полученной реакционной смеси.

[58] Она также может быть проведена и в периодическом режиме при последовательной подаче реагентов, а после этого при проведении стадии смешивания и стадии высушивания в соответствии с описанием изобретения в первом варианте. Вслед за этим произведенная реакционная смесь может непрерывно отправляться на стадию (а3).

[59] На стадии (а3) реакционную смесь, получающуюся в результате со стадии (а1) или необязательно со стадии (а2), и, по меньшей мере, одну алкоксилирующую добавку непрерывно добавляют в реакторную систему, которая может состоять из резервуара с непрерывным перемешиванием или каскада из резервуаров с непрерывным перемешиванием или экструдера. Из реакторной системы непрерывно отбирают неочищенный алкоксилированный полифенол.

[60] Предпочтительно стадия (а3) включает каскад из от 2 до 6 резервуаров с непрерывным перемешиванием. В первый резервуар непрерывно подают реакционную смесь со стадии (а1) или стадии (а2), а в каждый последующий резервуар непрерывно подают поток, отбираемый из предшествующего резервуара.

[61] В выгодном случае в каждый резервуар с непрерывным перемешиванием непрерывно подают часть потока алкоксилирующей добавки в целях получения более компактной полидисперсности алкоксилированного полифенольного продукта.

[62] В реакционной системе температура может выдерживаться в диапазоне от 80 до 200°С, а предпочтительно от 100 до 170°С и более предпочтительно от 130 до 170°С. Давление в общем случае находится в диапазоне от 0,1 до 1,8 МПа.

[63] В начале установки реактор стадии (а1) и реакторная система стадии (а2) могут быть, по меньшей мере, частично заполнены, по меньшей мере, одним алкоксилированным полифенолом.

[64] Алкоксилированный полифенол, полученный при использовании способа, соответствующего изобретению, может быть использован в качестве растворителя в способе производства алкоксилированных полифенолов, в особенности в соответствии с представленным выше определением изобретения.

[65] Предпочтительно способ, соответствующий изобретению, включает стадию (с), заключающуюся в извлечении алкоксилированного полифенола, полученного после стадии (b).

[66] Еще одна цель настоящего изобретения представляет собой алкоксилированный полифенол, получаемый при использовании способа, соответствующего изобретению.

[67] Еще один предмет настоящего изобретения представляет собой использование алкоксилированного полифенола, полученного при использовании способа, соответствующего изобретению, для производства полиуретанов, сложных полиэфиров, неионных или катионных поверхностно-активных веществ, предшественников углеродного волокна биологического происхождения.

[68] Настоящее изобретение, кроме того, иллюстрируется при использовании следующих далее неограничивающих примеров.

ПРИМЕРЫ

Пример 1: Синтез пропоксилированного лигнина в соответствии с изобретением

[69] В автоклав на 6 л добавляют 500,4 г пропоксилированного лигнина, полученного в соответствии со способом, описанным в вышеупомянутой диссертации, рабочая методика которой указывается на страницах 97 и 98 (смотрите таблицу 4,8 Indulin ATTM, рецептуру 30/70/2, страницу 122), при этом упомянутый способ повторяют несколько раз, и 144,8 г прежде высушенного лигнина Indulin ATTM.

[70] Массовое соотношение лигнин/пропоксилированный лигнин составляет 0,29 при расчете на массу, а массовое соотношение катализатор/лигнин составляет 4,5% (масс.).

[71] Последовательно проводят 3 продувания при использовании азота. Также проводят испытания на герметичность. Температуру при перемешивании реакционной среды постепенно увеличивают до 110°С. При данной температуре и при 0,02 МПа проводят азотное отпаривание для высушивания среды на протяжении 1 часа. Создают давление азота 0,286 МПа, а после этого вводят 45 г фракции пропиленоксида. Температуру постепенно увеличивают до температуры в диапазоне от 140°С до 150°С. При 145°С наблюдается начало реакции. При температуре 150°С и при максимальном давлении 0,55 МПа вводят весь пропиленоксид, то есть, 830 г, при среднем расходе 200 г/час. Температуру выдерживают при 150°С вплоть до достижения уровня давления. В конце добавления смесь оставляют перемешиваться на протяжении одного часа в целях вырабатывания всего пропиленоксида, после этого остаток отпаривают при использовании азота на протяжении 1 часа при 100°С. Извлекают 1455 г продукта в виде темной вязкой жидкости. Продукт является гомогенным и не содержит зерно непрореагировавшего лигнина. Его гидроксильное число (IOH) составляет 160 мг КОН/г.

Пример 2

[72] В соответствии с протоколом, описанным в примере 1, реализуют 5 последовательных партий. Пропоксилированный лигнин, использующийся в первой партии, представляет собой продукт, полученный в примере 1. Часть продукта каждой партии составляет пропоксилированный лигнин следующей далее партии.

[73] Согласно наблюдениям продукт каждой партии представляет собой гомогенную темную вязкую жидкость, которая не содержит зерно непрореагировавшего лигнина.

Реферат

Изобретение относится к способу производства алкоксилированных полифенолов, а именно алкоксилированных лигнинов. Способ производства алкоксилированного полифенола включает проведение реакции полифенола с алкоксилирующей добавкой в присутствии катализатора и алкоксилированного полифенола в качестве растворителя, причем массовое соотношение полифенол/алкоксилированный полифенол в качестве растворителя является меньшим чем 2, предпочтительно меньшим или равным 1,5, более предпочтительно меньшим или равным 1, еще более предпочтительно меньшим или равным 0,5, с последующим удалением остаточной алкоксилирующей добавки. Алкоксилированный полифенол, полученный при использовании способа, соответствующего изобретению, может быть использован в качестве растворителя в способе производства алкоксилированных полифенолов, а также для производства полиуретанов, сложных полиэфиров, неионных или катионных поверхностно-активных веществ, предшественников углеродного волокна биологического происхождения. 4 н. и 11 з.п. ф-лы.

Формула

1. Способ производства по меньшей мере одного алкоксилированного полифенола, включающий следующие далее последовательные стадии:
(а) проведение реакции для по меньшей мере одного полифенола, по меньшей мере одной алкоксилирующей добавки, по меньшей мере одного катализатора в присутствии по меньшей мере одного алкоксилированного полифенола в качестве растворителя,
при этом массовое соотношение полифенол/алкоксилированный полифенол в качестве растворителя является меньшим чем 2, предпочтительно меньшим или равным 1,5, более предпочтительно меньшим или равным 1, еще более предпочтительно меньшим или равным 0,5; и
(b) удаление остаточной алкоксилирующей добавки.
2. Способ по п. 1, где упомянутый полифенол выбирают из природных таннинов, лигнинов и полифенолов, отличных от таннинов и лигнинов.
3. Способ по п. 2, где упомянутый полифенол представляет собой лигнин, предпочтительно выбираемый из крафт-лигнина, лигносульфонатов и органосольвентных лигнинов.
4. Способ по любому одному из предшествующих пунктов, где упомянутая алкоксилирующая добавка описывается следующей далее формулой (I):
, (I)
где R1 обозначает атом водорода или С16-алкильный радикал.
5. Способ по любому одному из предшествующих пунктов, где упомянутую алкоксилирующую добавку выбирают из этиленоксида, пропиленоксида, бутиленоксида и их смесей.
6. Способ по любому одному из предшествующих пунктов, где массовое соотношение полифенол/алкоксилирующая добавка находится в диапазоне от 0,05 до 2, предпочтительно от 0,1 до 1, более предпочтительно от 0,15 до 0,9, более предпочтительно от 0,15 до 0,7.
7. Способ по любому одному из предшествующих пунктов, где катализатор выбирают из гидроксидов щелочных металлов, алкоксидов натрия или калия и третичных аминов, выбираемых из триалкиламинов и тетраметилгуанидина, предпочтительно выбирают из гидроксидов щелочных металлов.
8. Способ по любому одному из предшествующих пунктов, где массовое соотношение полифенол/алкоксилированный полифенол в качестве растворителя находится в диапазоне от 0,05 до 0,5, предпочтительно от 0,1 до 0,4, а более предпочтительно от 0,1 до 0,3.
9. Способ по любому одному из предшествующих пунктов, где температура на стадии (а) находится в диапазоне от 70°С до 200°С, предпочтительно от 70°С до 170°С, более предпочтительно от 100°С до 170°С.
10. Способ по любому одному из предшествующих пунктов, где давление во время стадии (а) находится в диапазоне от 0,1 МПа до 1,8 МПа, а предпочтительно от 0,1 МПа до 0,6 МПа.
11. Способ по любому одному из предшествующих пунктов, где его осуществляют в периодическом, полунепрерывном или непрерывном режимах.
12. Способ по любому одному из предшествующих пунктов, включающий стадию (с), заключающуюся в извлечении алкоксилированного полифенола, полученного после стадии (b).
13. Алкоксилированный полифенол, получаемый при использовании способа по любому одному из предшествующих пунктов.
14. Применение алкоксилированного полифенола, полученного при использовании способа по любому одному из пп. 1-12, в качестве растворителя в способе производства алкоксилированных полифенолов.
15. Применение алкоксилированного полифенола, полученного при использовании способа по любому одному из пп. 1-12, для производства полиуретанов, сложных полиэфиров, неионных поверхностно-активных веществ, неионных или катионных поверхностно-активных веществ, предшественников углеродного волокна биологического происхождения.

Документы, цитированные в отчёте о поиске

Пенопласт на основе фенольных смол

Авторы

Патентообладатели

Заявители

СПК: B01F17/0028 D01F9/17 C08G18/6492 C08G63/66 C08H6/00 C08L97/005

Публикация: 2020-04-30

Дата подачи заявки: 2017-10-03

0
0
0
0
Невозможно загрузить содержимое всплывающей подсказки.
Поиск по товарам