本文公开了一种新型的用于制备聚合物多元醇的稳定剂，该聚合物多元醇用于制备具有改善的物理性质的聚氨酯泡沫。该稳定剂通过如下过程制备：将马来酸酐与具有ＯＨ官能度为３－８和分子量为３，０００－１５，０００的聚醚型多元醇反应，和然后向该反应溶液中加入环氧乙烷。因为所述稳定剂的分子量和官能度可通过老化和二聚作用增加，因此该稳定剂具有高的分子量为５，０００－３０，０００、高的ＯＨ官能度为６－１０和粘度为３，０００－１５，０００ｃｐｓ／２５℃。得自该稳定剂的聚合物多元醇具有与现有技术的产物相比低的粘度，并有助于改善所形成的聚氨酯泡沫的物理性质。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及用于制备聚合物多元醇的稳定剂，和更具体地涉及用 于制备具有高分子量和高官能度的聚合物多元醇的稳定剂。
技术介绍
用于制备聚氨酯泡沫的聚合物多元醇组合物是已知材料，并首先公开在美国专利3,383,351和3，304，273中。这种组合物是在自由基催 化剂的存在下，将一种或多种溶解在多元醇中的不饱和单体(苯乙烯 单体，丙烯腈，等等)进行聚合而制备的。因而，所生产的聚合体粒 子稳定地分散在多元醇液体之内，并且由这种聚合物多元醇制备的聚 氨酯泡沫与那些由一般的多元醇制备的聚氨酯泡沫相比具有高的硬度 和物理性能。由聚合物多元醇制备的聚氨酯泡沫主要用于软板材料(soft slab stock)和软模具(soft mold)领域。所述软板材料用于衬垫，包括床 垫、家具、沙发、鞋和包装缓冲器，和所述软模具用于多种应用领域， 包括汽车板，保险杠，顶板(headliner)，仪表板和防晒板。最初商品化的聚合物多元醇是通过在多元醇中将丙烯腈或者具有 低苯乙烯含量的苯乙烯/丙烯腈进行聚合而制备的。它们具有高粘度、 黄色和在所生成的泡沬产品中的焦痕。由于这些问题，这样的聚合物 多元醇只能够用于一些有限的应用领域。为了解决这些问题，利用具有高苯乙烯含量(65-75%)的苯乙烯/ 丙烯腈混合物制备的聚合物多元醇被开发了。然而，存在的问题在于3苯乙烯含量的增加导致该聚合物多元醇的分散稳定性显著降低，并且 因此在过滤过程中产生的固体物质的量增加了。同样，因为所述聚合 物多元醇本身的粘度有迅速增加的趋势，因此制备市场需要的具有低的粘度和高的固体含量的聚合物多元醇是很困难的。美国专利4,208,314公开了使用苯乙烯/丙烯腈混合物制备的低粘 度聚合物多元醇。该专利的聚合物多元醇的特征在于高苯乙烯含量， 并能提供具有减少焦痕的聚氨酯泡沫。同样，美国专利4,148,314公开 了通过将少量的预聚合的聚合物多元醇加入到聚合物多元醇聚合反应 中制备具有高度的分散稳定性和可过滤性的聚合物多元醇的方法。为了制造具有进一步改善的物理性能的聚氨酯，已经作出了提高 聚合物多元醇性能的努力。特别是，为了制备具有高聚合物含量和高 分散稳定性的低粘度聚合物多元醇，有人提出了引入NAD (非水分散 剂)稳定剂的方法。所述NAD稳定剂的作用在于将少量的不饱和性引入到多元醇中， 并有助于增加固体的分散稳定性，所述固体是在制备聚合物多元醇的 过程中被生产出来的。美国专利3,652,639， 3,823,201和3，850，861 ，英 国专利1，126，025和日本专利52-80919和48-101494全部涉及使用NAD 稳定剂的方法。在聚合中使用稳定剂的观念在现有技术中是公知的， 并且是如在Dispersion Polymerization in Organic Media, K.E.J. Barrett 编，John Wiley Sons, Copyright 1975中公开的旧技术。作为使用这项技术的相对新的专利，美国专利4,454,255和 4,458,038使用多元醇与具有反应性不饱和度的化合物的反应产物作为 稳定剂，所述具有反应性不饱和度的化合物例如马来酸酐或富马酸。 此外，美国专利4，460，715公开了使用丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯作为反 应性不饱和物来制备稳定剂。美国专利4，550，194公开了一种稳定剂的制备，其包括使多元醇 (从具有OH官能度为4的季戊四醇制备)与马来酸酑在作为催化剂的 环烷酸钙和环垸酸钴的存在下反应，和使所生成的羧酸结构与例如环 氧乙烷或环氧丙烷的烯化氧反应。同样地，在美国专利4,997,857中， 通过马来酸酐将不饱和物引入到多元醇中，并使所述多元醇与烯化氧 反应的过程与美国专利4，550，194中的过程是几乎相同的，只是将具有 OH官能度大于4的高分子量多元醇，例如具有OH官能度为6的山梨 醇用作稳定剂的多元醇。上述稳定剂的优点在于使用这些稳定剂制备的聚合物多元醇具有低的粘度，并且所得到的聚氨酯具有良好的物理性能。尽管有这些 优点，但这些稳定剂的缺点在于，在所述稳定剂通过使多元醇与马来 酸酐和烯化氧反应而制备之后，这些稳定剂需要通过加热长时间或通 过加入二异氰酸酯偶联剂来增加其粘度和分子量的过程，所述二异氰 酸酯偶联剂例如甲苯二异氰酸酯或亚甲基二异氰酸酯。因而， 一直持续需要可以制备高粘度、高分子量的稳定剂而不用 加入偶联剂或使用长时间加热过程的方法。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种能够减少聚合物多元醇稳定剂的制备时 间的方法。本专利技术的另一个目的是提供一种可以在短时间内制备的聚合物多 元醇稳定剂。本专利技术的又一个目的是使用所述聚合物多元醇稳定剂，提供具有 低粘度、高聚合物含量和稳定性的聚合物多元醇。此外，本专利技术再一个目的是提供具有改进的泡沫硬度和物理性能的聚氨酯，该聚氨酯是通过使用本专利技术的聚合物多元醇而制备的。为了实现上述目的，本专利技术提供了一种聚合物多元醇稳定剂，该稳定剂是在氧气浓度为30-80ppm下，使具有OH官能度为3-8、分子 量为3000-15000的聚醚型多元醇与马来酸酐和烯化氧反应而制备的。具体实施例方式在本专利技术中，所述聚醚型多元醇是通过将多羟基醇，例如季戊四 醇、山梨醇、山梨醇二醚、甘露醇、甘露醇二醚、阿糖醇(arabitol)、阿 糖醇二醚、蔗糖或聚乙烯醇或二醇与适量的1，2-烯化氧反应而制备的， 条件是可充分将所述醇的羟基转换成羟基垸基。所述的1,2-烯化氧优选 是低级的1,2-烯化氧，例如环氧乙烷、1,2-环氧丙烷或1,2-环氧丁烷， 并且它们在反应中的用量足以制备用于制备所述稳定剂的产物分子量 的垸氧基化的多元醇加合物。在本专利技术中，所述聚醚型多元醇优选具有OH官能度为3-8和分 子量为3，000-15,000。如果所述聚醚型多元醇的OH官能度小于3，则 在制备过程中倾向于发生副反应，和如果OH官能度大于8，则所述多 元醇将主要以固态形式存在，从而使得制备所述聚醚型多元醇变得困 难。另外，如果所述聚醚型多元醇的分子量是小于3,000，则其作为稳 定剂的效果将被降低，和如果所述分子量大于15,000，则所述聚醚型 多元醇的制备将是困难的。在本专利技术中，所述聚合物多元醇优选通过使聚醚型多元醇与马来 酸酐，和然后与烯化氧起反应而制备，使得不饱和马来酸酐能够被保 护。在本专利技术的实践中，所述马来酸酐是市售的，并且没有特别限制。 在本专利技术中，在聚醚型多元醇与马来酸酐的反应之后，可将烯化氧，优选环氧乙垸或环氧丙烷，与其他反应物一起连续或同时添加到 反应器中，以降低酸值。所述烷氧基化的多元醇加合物的酸值优选小于约3.0，和更优选小 于约l.O，但它不应该太低而使其导致粘度增加，这将导致不饱和键的 大量损失。然后，将产品冷却，并可以将过量的烯化氧除去。在本专利技术中，聚醚型多元醇与马来酸酐和烯化氧的反应优选使用 强碱作为催化剂来进行。适合的碱包括无机碱，例如碱金属和碱土金 属氢氧化物、碱土金属的弱酸盐，和有机碱，例如氢氧化季铵、4-二甲 基氨基吡啶、4-吡咯烷并吡啶和咪唑。在它们之中，可使用氢氧化钾。催化剂以非常少的量使用，并且当将氢氧化钾用作所述催化剂时，它以小于约200ppm的少量使用。在本专利技术中，适本文档来自技高网...
【技术保护点】
用于制备聚合物多元醇稳定剂的方法，其特征在于，使具有ＯＨ官能度为３－８、分子量为３，０００－１５，０００的聚醚型多元醇，在氧气浓度为３０－８０ｐｐｍ下，与马来酸酐和烯化氧反应。
【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：崔璋铉，许胜茂，李田九，崔宗烈，
申请(专利权)人：韩国锦湖石油化学株式会社，
类型：发明
国别省市：KR[韩国]
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