活性聚合物多元醇及其制备方法技术

技术编号:12304897 阅读:85 留言:0更新日期:2015-11-11 14:08
固含量大于40重量%、总环氧乙烷含量最高达25重量%、且在25℃下的粘度小于15,000厘沲的聚合物多元醇通过将(1)在双金属氰化物(DMC)催化剂的存在下形成的具有活性氢原子的且总环氧乙烷含量为15至40重量%的基础多元醇、(2)一种或多种不饱和单体、(3)至少一种自由基引发剂,任选地(4)预制稳定剂,和任选地(5)链转移剂反应而制备。这些聚合物多元醇(PMPO)用于制备聚氨酯泡沫和弹性体。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术总体而言涉及聚合物多元醇,更具体而言,涉及具有大于40重量%的固含 量的多元醇并涉及一种通过将(1)在双金属氰化物(DMC)催化剂的存在下形成的具有活性 氢原子且环氧乙烧含量为15至40重量%的基础多元醇(basepolyol)和(2)至少一种不 饱和单体在(3)至少一种自由基引发剂的存在下反应而制备该聚合物多元醇(PMP0)的方 法。
技术介绍
聚合物多元醇(PMP0)用于制备聚氨酯泡沫和弹性体并且以商业规模广泛使用。 由所述聚合物多元醇制成的聚氨酯泡沫具有各种用途。两种主要的聚氨酯泡沫类型为板状 泡沫和模塑泡沫。聚氨酯板状泡沫用于地毯、家具和床品应用中。模塑聚氨酯泡沫在汽车 工业中用于范围广泛的应用。 聚合物多元醇通常通过在自由基催化剂的存在下使一种或多种溶解或分散在制 备的多元醇中的烯键式不饱和单体聚合以形成聚合物颗粒在所述多元醇中的稳定分散体 来制备。通常,用于制备承载性质比由未改性多元醇制备的聚氨酯泡沫高的聚氨酯泡沫的 聚合物多元醇使用丙烯腈单体制备;然而,许多所述聚合物多元醇具有不希望的高粘度。 具有高承载性能的聚氨酯泡沫主要使用由高苯乙烯含量单体混合物(例如,65至 75%苯乙烯)制备的聚合物多元醇制备。然而,由所述高苯乙烯单体混合物制备的聚合物 多元醇通常不能满足越来越苛刻的工业要求,包括可接受的粘度、严格的稳定性要求和提 尚的承载性质。 聚合物多元醇的稳定性和低粘度,由于复杂、高速、大体积的聚氨酯形成成分的处 理、混合和反应设备和系统的开发,对聚氨酯泡沫制造商而言越来越重要。聚合物多元醇必 须满足某些最小聚合物颗粒尺寸要求,以避免在相对短的一段时间内堵塞或污染过滤器、 栗和所述泡沫加工设备的其它部件。 为制备满足上述要求的聚合物多元醇已进行了许多尝试。特别是,日本公开专利 申请,公开(Kokai)第6-228247号,教导了一种用于制备聚合物多元醇的半间歇方法,所述 方法通过顺序加入氧化物单体并使其聚合,随后加入乙烯基单体并使其在同一反应器中聚 合来进行。虽然该日本公开专利申请教导了不需要去除DMC催化剂,但是其甚至没有提出 所述加工步骤可为除按顺序进行以外的任何形式。因此,虽然本领域普通技术人员可能从 阅读公开第'247号中推断出DMC催化剂不妨碍自由基聚合,但是公开第'247号没有提供 关于自由基聚合是否妨碍DMC催化的教导。Hayes等人的美国专利5, 059, 641公开了用环氧改性多元醇作分散剂制备的具有 高苯乙烯/丙烯腈比和良好的稳定性的极低粘度PMP0。所述环氧改性多元醇分散剂可通过 以下三种方法中的一种来制备:(1)将环氧树脂以内部的方式加入至改性多元醇,(2)使不 含环氧树脂的多元醇用该树脂封端或偶联,或(3)将环氧树脂既以内部的方式又作为封端 或偶联剂提供至多元醇。由这些技术中的一种制备的具有约为8以下的羟基/环氧比例的 环氧改性多元醇据说是优良的分散剂并且提供具有较高苯乙烯含量、改善的稳定性和粘度 性质的聚合物多元醇。 许多专利公开了连续制备和半间歇制备PMP0的方法,包括其中基础多元醇是分 子量大于3500Da的DMC催化的多元醇的方法。 然而,有利的是能够由用DMC(双金属氰化物)催化剂制备的具有高羟基含量的低 分子量多元醇制备具有大于40重量%的固含量的低粘度聚合物多元醇。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种固含量大于40重量%、总环氧乙烷含量最高达25重 量%、且在25°C下的粘度小于15, 000厘沲的聚合物多元醇。 本专利技术的另一目的是提供一种用于制备一种固含量大于40重量%、总环氧乙烷 含量最高达25重量%、且在25°C下的粘度小于15, 000厘沲的聚合物多元醇的方法。 本专利技术的又一目的是制备这样一种固含量大于40重量%、在25°C下的粘度小于 15, 000厘沲、且总环氧乙烷含量最高达25%的聚合物多元醇,所述聚合物多元醇用DMC(双 金属氰化物)催化剂制备的基础多元醇形成、其起始剂的分子量小于3500Da。 这些目的和对本领域普通技术人员而言显而易见的其他目的通过将(1)在双金 属氰化物(DMC)催化剂的存在下形成的具有活性氢原子且环氧乙烷含量为15至40重量% 的基础多元醇、(2) -种或多种不饱和单体、(3)至少一种自由基引发剂、任选地(4)预制稳 定剂(preformedstabilizer)和任选地(5)链转移剂反应来实现。 本专利技术的方法可为连续的或半间歇的且通过所述方法制备的聚合物多元醇可用 于制备聚氨酯泡沫和弹性体。【具体实施方式】 现将为阐明而非限制的目的对本专利技术进行描述。除了在操作实施例中或另有说明 之外,本说明书中所有表示数量、百分比、羟值和官能度等的数字在所有情况下均应理解为 被术语"约"修饰。 本专利技术提供一种用于制备聚合物多元醇(PMP0)的方法,其中将至少一种在双金 属氰化物(DMC)催化剂的存在下形成的含有活性氢原子的基础多元醇、至少一种不饱和单 体、至少一种自由基引发剂、任选地至少一种预制稳定剂,和任选地链转移剂反应,以形成 高固含量的低粘度聚合物多元醇(PMP0)。 用于制备本专利技术的聚合物多元醇的基础多元醇必须具有活性氢原子;小于 3500Da、优选小于3000Da、最优选小于2800Da的分子量;15至40%、优选18至35%、最优 选20至30%的总环氧乙烷含量,并且已用DMC催化剂制备出。 合适的基础多元醇可根据任意已知的DMC-催化方法由起始剂化合物制备。 在一种能够制备适用于制备本专利技术的聚合物多元醇的基础多元醇的方法中,将起 始剂多元醇与双金属氰化物催化剂一起装入反应器中。在氮气汽提多元醇和催化剂的混合 物的条件下对所述混合物进行加热。将至少一种环氧烷装入反应器中以活化催化剂。活化 后,将反应器温度保持在80至160°C并在数小时的时间段内向反应器中加入至少一种环氧 烷。在蒸煮后,对聚醚进行汽提以去除所有未反应的环氧烷,冷却并将其排出。 对制备本专利技术的基础多元醇有用的合适起始剂化合物包括,但不限于,数均分子 量为18至1000、更优选62至700的并且具有1至8个羟基的化合物。所述起始剂化合物 的实例包括,但不限于,聚氧化亚丙基多元醇、聚氧化亚乙基多元醇、聚四亚甲基醚二醇、甘 油、丙氧基化甘油、丙二醇、乙二醇、三丙二醇、三羟甲基丙烷烷氧基化的烯丙醇、双酚A、季 戊四醇、山梨糖醇、蔗糖、降解淀粉、水以及其混合物。 用于本专利技术方法中的环氧烷包括,但不限于,环氧乙烷、环氧丙烷、氧杂环丁烷、 1,2-和2, 3-环氧丁烷、环氧异丁烷、表氯醇、环己烯化氧、氧化苯乙烯、以及更高级的环氧 烷,如C5_C3。a-环氧烷。通常不希望单独使用环氧乙烷,但是可以有效地使用环氧乙烷含 量高,即最高达85摩尔%环氧乙烷含量的环氧丙烷和环氧乙烷的混合物。优选环氧丙烷或 者环氧丙烷与环氧乙烷或其他环氧烷的混合当前第1页1 2 3 4 本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种聚合物多元醇,其固含量大于40重量%、总环氧乙烷含量最高达25重量%、基础多元醇中的环氧乙烷含量最高达40重量%、且在25℃下的粘度小于15,000厘沲,所述聚合物多元醇包含以下物质的反应产物a)至少一种在DMC催化剂的存在下形成的含有活性氢原子的分子量小于3500且总环氧乙烷含量为15至40的基础多元醇,b)使聚合物多元醇具有40至60重量%的固含量的量的至少一种不饱和单体,和任选地c)预制稳定剂,在以下物质的存在下形成:d)至少一种自由基引发剂,和任选地e)链转移剂。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:R·L·阿德金斯J·F·帕索斯S·L·海格
申请(专利权)人:拜耳材料科学有限公司
类型:发明
国别省市:美国;US

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