用于硬质聚氨酯泡沫塑料的松香聚醚多元醇及其制备方法技术

技术编号:1571717 阅读:411 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术公开一种用于硬质聚氨酯泡沫塑料的松香聚醚多元醇的结构,该产品可由如下方法制得:将羟甲基松香、催化剂、小分子醇在反应釜中混合,并使该混合物其处于N↓[2]气氛中,再使温度处于130-150℃,循环通入10-500份质量的环氧乙烷和10-500份质量的环氧丙烷,并将反应压力保持在0.3-1.0MPa,反应结束后,减压蒸馏,得到松香聚醚多元醇粗制品。松香聚醚多元醇中松香含有菲环结构,用在硬质聚氨酯泡沫塑料中,同其他聚醚多元醇相比,具有好的耐热性能,优良的保温性能和耐压强度,含有松香聚醚多元醇的硬质聚氨酯泡沫塑料失重温度高于采用其它硬质聚氨酯泡沫塑料。松香是可再生资源,成本低,松香是天然、环保材料。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种聚醚多元醇及其该化合物的制备方法,尤其涉及一种。
技术介绍
聚氨酯泡沫塑料是现代塑料工业发展最快的工业之一,因其绝热性好、电学性能、声学性能和耐化学性能优越,施工方便,因而被广泛用于家电、石化、建筑、车辆、航空、机械仪表等领域作为绝热材料或结构材料。喷涂型全水发泡硬质聚氨酯泡沫塑料是聚氨酯泡沫塑料的其中一种产品。喷涂型全水发泡硬质聚氨酯泡沫塑料原液是由异氰酸酯组分和多元醇组分组成的。其中多元醇组分按化合物化学结构分成聚酯多元醇和聚醚多元醇。拜耳(中国)有限公司CN1621429A,使用以芳香族酸酐为基础的聚酯多元醇和以脂族单一`二-或多胺为基础的聚环氧乙烷/环氧丙烷聚醚多元醇,用于硬质聚氨酯泡沫塑料。美国陶氏环球技术公司CN1732196A;荷兰国际壳牌研究有限公司CN1082516C;沈阳市聚氨酯化工研究所CN1009005B,用芳烃作为反应底物得到聚醚多元醇。华南理工大学CN1817930A;CN1189497C,使用聚脲和尿素作为反应底物得到聚醚多元醇。艾郁声CN1075528C;韩国燃气公司CN1237088C,使用山梨糖醇、季戊四醇、蔗糖、甘露糖作为反应底物得到聚醚多元醇。综上所述,不同化合物结构的聚醚多元醇用于硬质聚氨酯泡沫塑料,能得到各种不同的使用性能。目前,人们在生产硬质聚氨酯泡沫塑料中使用的原材料,都取自石油资源,面临石油紧缺和涨价以及环保问题。
技术实现思路
本专利技术提出了松香聚醚多元醇化合物的化学结构及其该化合物的制备方法。该化学结构用于硬质聚氨酯泡沫塑料被证明具有优良的材料性能。本专利技术采用如下技术方案一种用于硬质聚氨酯泡沫塑料的松香聚醚多元醇,其结构通式为以下五种结构式中的一种 式中 n=0-10;该产品可由如下方法制得将50-350份质量的羟甲基松香、1-10份质量的催化剂、0-200份质量的小分子醇在反应釜中混合,并使该混合物其处于N2气氛中,再使温度处于130-150℃,循环通入10-500份质量的环氧乙烷和10-500份质量的环氧丙烷,循环通入过程中,每一次通完后,恒定反应30-60min,并将反应压力保持在0.3-1.0MPa,反应结束后,减压蒸馏,得到松香聚醚多元醇粗制品。其中,小分子醇为如下醇之一或它们任选几种的混合物二元醇二甘醇、1,4-丁二醇、三甘醇、乙二醇、丙二醇、丙三醇、三羟甲级丙烷、季戊四醇、甲基葡萄糖苷、甘露醇、山梨醇; 催化剂为KOH、NaOH、甲醇钾、丙三醇钾中的一种。一种用于硬质聚氨酯泡沫塑料的松香聚醚多元醇的制备方法,将50-350份质量的羟甲基松香、1-10份质量的催化剂、0-200份质量的小分子醇在反应釜中混合,并使该混合物其处于N2气氛中,再使温度处于130-150℃,循环通入10-500份质量的环氧乙烷和10-500份质量的环氧丙烷,反应压力保持在0.3-1.0MPa,循环通入过程中,每一次通完环氧化物后,恒定反应30-60min,最后减压蒸馏,得到松香聚醚多元醇制品。其中,小分子醇为如下醇之一或它们任选几种的混合物二元醇二甘醇、1,4-丁二醇、三甘醇、乙二醇、丙二醇、丙三醇、三羟甲级丙烷、季戊四醇、甲基葡萄糖苷、甘露醇、山梨醇;催化剂为KOH、NaOH、甲醇钾、丙三醇钾中的一种。所述羟甲基松香由如下方法来制备将200-400份质量的松香、20-120份质量的多聚甲醛或54-324份质量的甲醛水溶液、2-10份质量的催化剂加入反应釜,抽真空至压力小于0.098MPa,然后在温度130-160℃,压力为0.3±0.1MPa下反应2.5-3h,然后升温,并在230-240℃下反应1-1.5h,反应结束。在上述方案中,将上述松香聚醚多元醇制品,用酸性白土和磷酸在80℃搅拌混合,0.5-1小时中和脱色,过滤,再用旋转薄膜蒸发器在加热温度100-110℃、真空度小于10×133.322Pa除去水和甲醛等低沸点的杂质,得到精制松香聚醚多元醇。本专利技术获得如下技术效果①松香聚醚多元醇中松香含有菲环结构,用在硬质聚氨酯泡沫塑料中,同其他聚醚多元醇相比,具有好的耐热性能,优良的保温性能和耐压强度。②热失重曲线显示,含有松香聚醚多元醇的硬质聚氨酯泡沫塑料失重温度高于采用其它化学原料制备的硬质聚氨酯泡沫塑料。③松香是可再生资源,不受石油价格的影响,因而具有成本低的优势,此外,松香是天然材料,因而具有环保的优势。④附表表1中表明,实施例3~20得到的松香聚醚多元醇,在应用中显示本专利技术含松香聚醚结构的组合聚醚和发泡剂(组合料白料)、异氰酸酯混合料(组合料黑料)制备得到的硬质聚氨酯泡沫塑料样品,按聚氨酯泡沫塑料产品标准要求,同其他化合物结构的聚醚多元醇相比,含松香聚醚的泡沫塑料,催化剂用量少,反应活性、耐热性、压缩强度、这些技术性能指标优良。松香是可再生资源,我国是松香生产大国,2006年产松香达到50万吨。它除了具有羧基,还有菲环上的双键为活性基被用来参与反应得到各种衍生物。另外,由松香制备的聚醚多元醇使用在硬质聚氨酯泡沫塑料中,同以芳香族酸酐等为基础制备的聚醚多元醇相比,具有好的保温性和良好的耐高温性能。⑤用本专利技术制备得到的松香聚醚多元醇按质量份0%;30%;50%;80%;100%取代普通聚醚多元醇635,得到硬质聚氨酯泡沫塑料样品,分别做热分析得到热失重曲线进行对比见图4。热失重采用程序升温法。升温范围50-700℃,升温速率10℃/min,铝质样品池,样品重2.00~3.00mg;仪器日本理学TAS-100型热分析仪。数据表明用松香聚醚多元醇制备的硬质聚氨酯泡沫塑料具有好的耐热性。能在更高的环境温度中使用,保温效果得到了提高,节约了能源。附图说明图1羟甲基松香1HNMR谱图解析,由图1得知松香烯碳上的两个Hδ5.4、5.8的峰基本消失,而3.4-3.8出现羟甲基上的三个羟基的质子峰。图2羟甲基松香红外光谱图IR由图2知3428.38cm-1为vOH的振动吸收峰;1036.26cm-1为伯端羟基的vC-OH的吸收振动峰,此二峰说明羟甲基的产生;2932.05cm-1、2869.84cm-1为甲基、亚甲基的伸缩振动吸收峰;1695.83cm-1为羰基C=O的吸收峰;1462.71cm-1、1384.75cm-1甲基的δCH的振动吸收;1262.71cm-1为分子间氢键的δOH的面内振动吸收;1158.92cm-1为vC-O-C的伸缩振动吸收。图3松香聚醚多元醇IR谱图,由图3知3439.34cm-1为vOH的振动吸收峰;2971.26cm-1、2873.53cm-1为甲基、亚甲基的伸缩振动吸收峰;1721.35cm-1为羰基C=O的吸收峰;1644.20cm-1为松香环上的vC=C的伸缩振动吸收峰;1464.17cm-1、1381.87cm-1、1363cm-1为松香环异丙基上谐二甲基的δCH的特征吸收峰;1253.28cm-1为端羟基vC-O的伸缩振动吸收峰;1109.25cm-1为vC-O-C的强伸缩振动吸收峰。图4.普通聚醚多元醇635和不同含量的松香聚醚多元醇热失重曲线对比,图中1-5分别为松香聚醚多元醇含量0%;30%;50%;80%;100%。具体实施例方式实施例1一种用于硬质聚氨酯泡沫塑料的松香聚醚多元醇,其结构本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于硬质聚氨酯泡沫塑料的松香聚醚多元醇,其特征在于其结构通式为以下五种结构式中的一种:***式中:***,n=0-10;该产品可由如下方法制得:将50-350份质量的羟甲基松香、1-10份质量的催化剂、0-200份质量的小分子醇在反应釜中混合,并使该混合物其处于N↓[2]气氛中,再使温度处于130-150℃,循环通入10-500份质量的环氧乙烷和10-500份质量的环氧丙烷,循环通入过程中,每一次通完后,恒定反应30-60min,并将反应压力保持在0.3-1.0MPa,反应结束后,减压蒸馏,得到松香聚醚多元醇粗制品,其中,小分子醇为如下醇之一或它们任选几种的混合物:二元醇:二甘醇、1,4-丁二醇、三甘醇、乙二醇、丙二醇、丙三醇、三羟甲级丙烷、季戊四醇、甲基葡萄糖苷、甘露醇、山梨醇;催化剂为KOH、NaOH、甲醇钾、丙三醇钾中的一种。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:李书龙张猛周永红刘红军胡立红马驰
申请(专利权)人:中国林业科学研究院林产化学工业研究所
类型:发明
国别省市:84[中国|南京]

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