本发明专利技术涉及一种植物油合成高固含量聚合物多元醇大分子单体的方法及其应用。该方法包括如下步骤：（Ａ）植物油的环氧化，得环氧化植物油；（Ｂ）植物油的羟基化，得羟基化植物油；（Ｃ）在催化剂存在下，环氧化植物油和羟基化植物油进行的聚合反应，得植物油聚醚多元醇；（Ｄ）用所得植物油聚醚多元醇与异氰酸酯反应，得高固含量聚合物多元醇大分子单体。本发明专利技术采用环保绿色的植物油为原料制备大分子单体，其合成的聚合物多元醇不但苯乙烯含量高，且具有较低粘度，颗粒小，稳定性好，综合性能佳，使用范围广泛，用量低，无气味的特性。主要适合作高回弹聚氨酯泡沫塑料，用于汽车、摩托车和自行车鞍座，汽车内饰、家具、寝具工业。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及高分子的聚合方法，具体地是涉及用植物油为原料， 经过环氧化、羟基化后，环氧化植物油和羟基化植物油合成不饱和植 物油聚醚多元醇，再与异氰酸酯聚合，制备大分子单体，并用本专利技术合成的大分子单体，用于制备聚合物多元醇或称接枝聚醚(P0P)。
技术介绍
聚合物多元醇，在国内被称为接枝聚醚或聚合物分散体，国际上 通称聚合物多元醇，最初主要使用丙烯腈来生产，此种方式生产出的 聚合物多元醇的粘度过高，在很多领域无法使用，因而限制了其应用。 后来，出现了以丙烯腈-苯乙烯单体混合物来制造聚合物多元醇的方法，相关专利见美国专利3383351。随着不断增长的市场需求，对聚 合物多元醇的性能也有了更高的要求，尤其是在一些特殊用途中的应 用。因此出现了通过提高苯乙烯单体和单体混合物含量(固含量)来 制备承载性能增强的聚合物多元醇。其描述可见美国专利US4172825， US5196476。对于固含量为30%-60%重量％或更高的聚合物多元醇，其 描述可见美国专利5196476， 6455603，中国专利CN200510103850. 5。 但是，现有技术在提高固含量的同时，无法不降低聚合物多元醇稳定 性，同时还会导致聚合物多元醇的粘度提高和、或过滤性、稳定性差，从而导致其在很多领域无法达到使用要求，用途较窄。为便于聚合物多元醇在使用过程中的处理和加工，要求其过滤性能在150目，过滤测试中应该是100%;同时过滤性能在400目，过滤 测试中应该是99. 6%以上。粘度应该小于10000cps/25°C。聚合物多元醇的质量好坏，最大的关键在于其原料 一 —大分子单 体的性能，优质的大分子单体可以生产出高固含量、高苯乙烯含量、 较低粘度的聚合物多元醇，且颗粒小、易过滤。鉴于上述原因，制备 苯乙烯含量高的聚合物多元醇，需要利用大分子单体，美国专利 "62715, 5093412和5196476对此有明确的说明，对大分子单体有以 下特征与聚醚多元醇相近的化合物，分子量在2000-6000之间，且 含有活性不饱和双4建。目前大分子单体的合成路线有两条一、 用聚醚与不饱和小分子酸或酸酐， 一般用马来酸酐反应，制 备一种含双键的聚醚酯，作为制备较高固含量聚合物多元醇的大分子 单体；此大分子单体由于合成简单，国内普遍采用，但合成苯乙烯含 量高的聚合物多元醇比较困难，且颗粒较大，稳定性较差。国际专利 PCT/EP95/04149,美国专利US3383351,中国专利CN98813628. 7中有 详细叙述。二、 用聚醚与不饱和异氰酸酯反应，制备一种含双键的聚合物， 作为制备高固含量聚合物多元醇的大分子单体；此大分子单体合成的 的聚合物多元醇苯乙烯含量高，固含量高，颗粒小，稳定性好，但不饱和异氰酸酯不是常规产品，国内少见，且价格昂贵。其描述详见美国专利US3931450。现有大分子单体的合成路线，都是采用引进不饱和小分子基团。 双键是人为添加，不可控且不饱和双键数最高只能达到0. lmgN/g,限 制了其应用。同时所用原料多为石油的副产品，石油资源短缺，产品 的价格相对较高。专利技术人在申请号为200710304452. 9的专利申请文件中，公开了一 种用植物油制备聚醚多元醇的方法，其通过对植物油进行环氧化、羧 基化和聚合反应，形成羧值在50-120mgKOH/g的聚醚多元醇产品。该 产品以植物油为原料制备聚醚多元醇，其官能度可调节、反应活性高、 成本低、生物降解性能好、环境污染小，是优化生态的绿色环保产品。 但其生产制备出的聚醚多元醇分子量较小，最高只能达到3000。因此 用途较窄，不能单独应用，且梗用时有气味。本专利技术是在200710304452. 9的基础之上，对植物油制备的聚醚多 元醇进行改性，以得到高固含量的聚合物多元醇大分子单体，进一步 制备高固含量的聚合物多元醇。有关高固含量聚合物多元醇的合成，专利CN1740210A已详细介 绍，本专利技术不再详细讲述。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术中存在的不足之处，而提供原料 易得、性能好、污染环境少的用植物油合成高固含量的聚合物多元醇用的大分子单体的方法及其应用。本专利技术目的可以通过如下4晉施来实现用植物油合成高固含量聚合物多元醇大分子单体的方法，其包括 如下步骤(A)植物油的环氧化，得环氧化植物油； 才直物油的环氧化反应式以下R主要是CnHm, n、 m是正整数，其中，n在14-16之间，m在 28-32之间，<formula>complex formula see original document page 9</formula>RCH=CHCOOCH2 RCH—CHC〇OCH2I 环氧化剂、 IRCH二CHCOOCH \, 〉 RCH = CHCOOCHI 催化剂 -R(:H = (:H CO O CH2 RCH = CH C O〇CH2<1>以上〈1 〉是环A、环B、环C和环D主要结构式，通过环氧值来 控制环A、环B、环C和环D组分的含量变化，以区分环A、环B、环 C和环D的结构。(B )植物油的羟基化，得羟基化植物油，其羟值为80-16 0mgKOH/g, 不饱和双键为0. 07-0. 25mgN/g;植物油的羟基化反应式以下R主要是CnHm, n、 m是正整数，其中，n在14-16之间，m在28-32之间，<formula>complex formula see original document page 10</formula><3>以上〈2〉和〈3〉是羟A、羟B、羟C、羟D的主要结构式，区别 在于本专利技术羟A、羟B、羟C、羟D是一个混合物，<2〉和〈3〉比 例不一样，用羟值加以表示。(C )在催化剂存在下，步骤(A )中所得环氧化植物油和步骤(B ) 中所得羟基化植物油进行聚合反应，对其产物进行后处理，形成羟值 为70-130mgKOH/g，不饱和双4建为0. 07-0. 25mgN/g、水分在0.03% -0. 06%的植物油聚醚多元醇；环氧化植物油与羟基化植物油的聚合反应式羟基化剂 催化剂RCH二CllCOOCH:RCH = CllCO()CIi2RCH二CHCOOCH八 IR(:HCHC()() CH.OH + RCHCH2COOCH2RCHCH2COOCH Oil IRciicn2co()(:ii2 HRCH=CHCOOCH2 RCli二CHC()(X:li八 IRCHCHCOOCH2OH +RCHCH2COOCH2 R(:H(:H2C0()CHOH IRCHCH2COOCH2OH温度、";:力》催化剂温度、n、:力 催化齐u》RCH=CHCOOCH IRCHCH(:OOCH2()OH RCHCH2COOCH2RCHCH2COOCHOH IRCHCH2CO ()CI2OI-I<4>RCH=CHCOOCH2RCH = (:HC()(X:1IRCHCHCOOCH2O OH RCHCH2COOCH2RCll(:H2COOCHOH IRCHCH2CO〇CH2O OH RCHCHCOOCH2RCH二CHCOOCHRCH二Cll(:()OCH2<5>以上〈本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用植物油合成高固含量聚合物多元醇大分子单体的方法，其特征在于：包括如下步骤： （Ａ）植物油的环氧化，得环氧化植物油； （Ｂ）植物油的羟基化，得羟基化植物油，其羟值为８０－１６０ｍｇＫＯＨ／ｇ，不饱和双键为０．０７－０．２５ｍｇＮ／ｇ； （Ｃ）在催化剂存在下，步骤（Ａ）中所得环氧化植物油和步骤（Ｂ）中所得羟基化植物油进行聚合反应，对其产物进行后处理，形成羟值为７０－１３０ｍｇＫＯＨ／ｇ，不饱和双键为０．０７－０．２５ｍｇＮ／ｇ、水分在０．０３％－０．０６％的植物油聚醚多元醇； （Ｄ）用（Ｃ）中所得植物油聚醚多元醇与异氰酸酯反应，植物油与异氰酸酯的重量比为１．５－５．０，得高固含量聚合物多元醇大分子单体，其不饱和双键０．０５－０．３５ｍｇＮ／ｇ、粘度为２０００－５０００ｃｐｓ／２５℃。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：阮廷才，虞兴东，
申请(专利权)人：北京市丰信德科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]
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