芳香族涂料用聚醚多元醇的制备方法技术

本发明专利技术涉及一种芳香族涂料用聚醚多元醇的制备方法，属于聚醚多元醇合成技术领域。本发明专利技术以2官能度或3官能度小分子醇类化合物为起始剂，以邻苯二甲酸酐和环氧烷烃作为聚合反应单体，在双金属氰化物络合催化剂作用下，进行开环共聚反应。本发明专利技术实现了小分子醇类化合物在双金属催化剂下作为起始剂合成聚醚多元醇，同时在聚合物主链结构中成功引入了刚性苯环基团和极性酯基基团，制备出高子量、低不饱和度、窄分子量分布的芳香族涂料用聚醚多元醇，将其应用于聚氨酯涂料中，可显著提高涂料的涂膜硬度、基材附着力、耐候性和拉伸强度，满足高硬度聚氨酯涂料的应用要求。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种，属于聚醚多元醇合成
。
技术介绍
聚氨酯涂料是以异氰酸酯、聚醚多元醇为主要原料，配以各种助剂制成的反应型柔性聚氨酯材料，因此聚醚多元醇的结构和质量直接决定聚氨酯涂料的应用领域和力学性能指标。传统聚醚多元醇多为碱金属催化条件下以丙二醇或丙三醇为起始剂合成的2官能度或3官能度聚醚，且聚合反应一般为环氧丙烷均聚合，或者引入少量环氧乙烷共聚，所得产品均为柔性链段的聚醚多元醇。在制备高硬度聚氨酯涂料时，为了提高涂膜硬度，采用的技术方案往往是通过选用小分子量高官能度聚醚多元醇来提高化学交联度并配以小分子扩链剂的方式进行改善，但是小分子聚醚的应用会给合成工艺带来较大的难度和风险，且成本也会大幅度提高。 因此，开发具有高硬度、高分子量、低不饱和度特点的涂料用聚醚多元醇具有很好的必要性和社会应用价值。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种，制备出高子量、低不饱和度、窄分子量分布的芳香族涂料用聚醚多元醇。 本专利技术所述的，以小分子醇类化合物为起始剂，以邻苯二甲酸酐和环氧烷烃作为聚合反应单体，在双金属氰化物络合催化剂作用下，进行开环共聚反应。 所述小分子醇类化合物的官能度为2或3，为丙二醇、丁二醇、双酚A、丙三醇、三羟乙基异氰脲酸酯或三羟甲基丙烷中的一种或多种。与硬泡聚醚不同，软泡或者弹性体类聚醚中起始剂的用量会随着聚醚设计分子量的大小而发生较大变化。 所述环氧烷烃为环氧丙烷或环氧氯丙烷中的一种或两种。 所述邻苯二甲酸酐用量为起始剂、环氧烷烃总量、邻苯二甲酸酐三者重量之和的5%~15%。 所述双金属氰化物络合催化剂DMC为固体粉末状DMC或乳液状DMC催化剂中的一种或两种(淮安巴德公司，市售产品)，其用量为起始剂、环氧烷烃总量、邻苯二甲酸酐三者重量之和的0.003 %~0.02 %。 所述共聚反应的温度为100°C~150°C，压力为0.3MPa~2.5MPa。优选温度为IlO0C- 120°C，压力为 0.4MPa ~1.0MPa0 本专利技术实现了小分子醇类化合物在双金属催化剂下作为起始剂合成聚醚多元醇，同时在聚合物主链结构中成功引入了刚性苯环基团和极性酯基基团。采用双金属催化剂催化聚合反应，保证合成聚醚多元醇具有低不饱和度和窄分子量分布特点，邻苯二甲酸酐的引入一方面可以提高双金属催化剂的催化活性，另一方面引入刚性苯环基团和极性酯基基团，提高涂料的涂膜硬度、基材附着力、耐候性和拉伸强度。 所述的，包括以下步骤: (I)将起始剂、邻苯二甲酸酐单体和催化剂置于高压反应釜中，氮气置换后进行抽真空脱水反应； (2)加入部分环氧烷烃单体进行聚合反应，当反应釜内压力下降至0.05~0.1OMPa时，连续滴加剩余的环氧烷烃单体进行聚合，加料完毕后进行熟化； (3)降温至90~100°C，真空脱除未反应残留单体，然后降温至70°C~80°C出料，密封保存。 步骤(1)中，升高温度至100~150°C，脱水反应2~5小时。 步骤⑵中，先加入的环氧烷烃为起始剂、环氧烷烃总量、邻苯二甲酸酐三者重量之和的5%~10%，熟化反应I~2h。 本专利技术具有以下有益效果: (1)本专利技术实现了小分子醇类化合物在双金属催化剂下作为起始剂合成聚醚多元醇，同时在聚合物主链结构中成功引入了刚性苯环基团和极性酯基基团，制备出高子量、低不饱和度、窄分子量分布的芳香族涂料用聚醚多元醇。 (2)本专利技术制备的聚醚多元醇可单独或者复配应用于聚氨酯涂料中，可显著提高涂料的涂膜硬度、基材附着力、耐候性和拉伸强度，满足高硬度聚氨酯涂料的应用要求。 【具体实施方式】 下面结合实施例对本专利技术作进一步的说明，但其并不限制本专利技术的实施。 实施例1 室温下于2L高压反应釜中加入135g 丁二醇、222g邻苯二甲酸酐和0.3g乳液状DMC,抽真空至-0.09MPa并氮气置换4次，开动搅拌并升高温度至150°C，抽真空脱水反应2小时，然后加入57g的环氧丙烷进行反应，当反应釜内压力下降至0.1OMPa时，连续滴加剩余的1091g环氧丙烷进行聚合，维持反应压力0.6MPa，反应温度150°C。加料完毕后继续熟化反应I小时，然后降温至9(TC,抽真空至-0.09MPa,40min脱除未反应残留单体，降温至75°C出料，密封保存，得目标聚醚多元醇A。相关的物理性能测试指标见表1。 实施例2: 室温下于2L高压反应釜中加入171g双酚A、75g邻苯二甲酸酐和0.045g粉末状DMC，抽真空至-0.09MPa并氮气置换4次，开动搅拌并升高温度至130°C，抽真空脱水反应4小时，然后加入88g的环氧丙烷进行反应，当反应釜内压力出现0.05MPa时，连续滴加剩余的1168g环氧丙烷进行聚合，维持反应压力0.3MPa，反应温度130°C。加料完毕后继续熟化反应I小时，然后降温至10(TC,抽真空至-0.09MPa,40min脱除未反应残留单体，降温至70°C出料，密封保存，得目标聚醚多元醇B。相关的物理性能测试指标见表1。 实施例3: 室温下于2L高压反应釜中加入131g三羟乙基异氰脲酸酯、150g邻苯二甲酸酐和0.18g粉末状DMC，抽真空并氮气置换4次，开动搅拌并升高温度至100°C，抽真空至-0.09MPa脱水反应5小时，然后加入65g的环氧氯丙烷进行反应，当反应釜内压力出现0.08MPa时，连续滴加剩余的1155g环氧氯丙烷进行聚合，维持反应压力2.5MPa，反应温度110°C。加料完毕后继续熟化反应2小时，然后降温至80°C，抽真空至-0.09MP,40min脱除未反应残留单体，降温至70°C出料，密封保存，得目标聚醚多元醇C。相关的物理性能测试指标见表1。 表1实施例1-3制备的聚醚相关的物理性能测试指标 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种芳香族涂料用聚醚多元醇的制备方法，其特征在于：以小分子醇类化合物为起始剂，以邻苯二甲酸酐和环氧烷烃作为聚合反应单体，在双金属氰化物络合催化剂作用下，进行开环共聚反应。

【技术特征摘要】
1.一种芳香族涂料用聚醚多元醇的制备方法，其特征在于:以小分子醇类化合物为起始剂，以邻苯二甲酸酐和环氧烷烃作为聚合反应单体，在双金属氰化物络合催化剂作用下，进行开环共聚反应。2.根据权利要求1所述的芳香族涂料用聚醚多元醇的制备方法，其特征在于:小分子醇类化合物的官能度为2或3。3.根据权利要求2所述的芳香族涂料用聚醚多元醇的制备方法，其特征在于:2官能度或3官能度小分子醇类化合物为丙二醇、丁二醇、双酚A、丙三醇、三羟乙基异氰脲酸酯或三羟甲基丙烷中的一种或多种。4.根据权利要求1所述的芳香族涂料用聚醚多元醇的制备方法，其特征在于:环氧烷烃为环氧丙烷或环氧氯丙烷中的一种或两种。5.根据权利要求1所述的芳香族涂料用聚醚多元醇的制备方法，其特征在于:邻苯二甲酸酐用量为起始剂、环氧烷烃总量、邻苯二甲酸酐三者重量之和的5%~15%。6.根据权利要求1所述的芳香族涂料用聚醚多元醇的制备方法，其特征在于:双金属氰化物络合催化剂DMC为固体粉末状DMC或乳液状DMC催化剂中的一种或两种，其用量为起始剂、环氧烷烃总量、邻苯二甲酸酐三者重量...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘军，孙兆仁，马海晶，宁晓龙，刘延良，
申请(专利权)人：山东一诺威新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37