聚合物聚醚多元醇的连续制备方法技术

一种聚合物聚醚多元醇的连续制备方法，属于聚合物技术。分散剂在激活釜中被激活并溢流连续移液至种子聚合釜；苯乙烯、丙烯腈和被激活的分散剂在ＡＩＢＮ引发下于聚醚多元醇、溶剂中共聚反应形成种子聚合物聚醚多元醇，溢流连续移液至聚合釜；在１～２个相互串联的聚合釜中，种子聚合物被苯乙烯、丙烯腈、溶剂所溶涨并聚合长大，形成粗聚合物聚醚多元醇；经闪蒸槽、蒸出塔和降膜蒸发器干燥得到精聚合物聚醚多元醇，它固含量高、粒径分布适中、黏度低、残留单体浓度低，可广泛用于聚氨酯泡沫材料的制造中。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种聚合物制备技术，更明确地说是一种。聚氨酯泡沫材料是一种具有独特性能和多方面用途的高聚物。它以聚醚多元醇、聚合物聚醚多元醇和二异腈酸酯为基本原料，配入少量水、填料、有机硅表面活性剂、发泡剂，在有机锡和叔胺催化剂的共同作用下形成的，用它可以制造硬质、半硬质和软质聚氨酯泡沫塑料，主要作为减震材料应用于车辆的坐垫、靠垫、内饰件以及摩托车的鞍座等方面，同时也可用于制作沙发、床垫、装饰材料等民用工业。聚合物聚醚多元醇是乙烯基单体在分散剂存在下于聚醚多元醇中分散聚合的产物，70年代初聚合物聚醚多元醇所用的乙烯基单体是丙烯腈，其固含量(聚合物含量)在5％～25％，黏度高、色黄、易使聚氨酯泡沫烧心变色；80年代中期用丙烯腈和苯乙烯混合单体制备聚合物聚醚多元醇，其固含量在20％～30％，苯乙烯含量在50％以上；90年代初期，国外一些公司相继推出固含量在40％左右，黏度在5500mPa·s(25℃)左右的聚合物聚醚多元醇，如中国专利CN1067059、CN1087919和CN1119020所公开的聚合物聚醚多元醇，但这些聚合物聚醚多元醇的制备均采用间歇的方式，即(1)把分散剂、引发剂和一部分聚醚多元醇加入到聚合反应釜中；(2)把苯乙烯、丙烯腈、引发剂、分子量调节剂和另一部分聚醚多元醇加入到混合釜中并冷却到一定温度；(3)将聚合反应釜的温度升到115℃左右后滴加混合釜中的物料；(4)待单体反应完毕，经真空、鼓氮干燥后得聚合物聚醚多元醇。间歇方式所制备的聚合物聚醚多元醇，具有分散相聚合物粒径分布窄(0.4～0.6μ)、黏度高(＞5000mpa.s,25℃)、残留单体浓度(≥1000ppm)高、产品的批次差异大等特点，并且制备周期长，设备生产能力低。本专利技术的目的是提供一种，用该方法所制备的聚合物聚醚多元醇，具有分散相聚合物粒径分布适中(0.3～0.85μ)、黏度小(＜4000mpa.s,25℃)、残留单体浓度(＜150ppm)低、产品的批次差异小，并且具有可以连续生产、设备生产能力高等特点。本专利技术的聚合物聚醚多元醇是由分散相的聚合物微球和连续相的聚醚多元醇两相所组成的聚合物胶体分散体系。上述聚合物微球主要是由两种或两种以上的乙烯基单体的共聚物、两种或两种以上的乙烯基单体与乙烯基改性的聚醚多元醇的多元接枝共聚物所组成。上述乙烯基单体可以是苯乙烯、α-甲基苯乙烯、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯、丙烯腈、醋酸乙烯酯、醋酸乙烯、丙烯酰胺等带有碳碳双键可以进行自由基聚合的单体。上述连续相是环氧丙烷开环聚合或环氧丙烷和环氧乙烷开环共聚合所形成聚醚多元醇，其聚醚多元醇的官能度在在2～4之间，羟值在26mgKOH/g～70mgKOH/g之间，伯羟基含量在5％～98％之间。上述聚合物胶体分散体系中的分散相聚合物微球的重量占整个聚合物胶体分散体系重量的15％～55％，较好的在25％～45％。上述聚合物胶体分散体系的黏度在2000 mPa·s～6000 mPa·s(25℃)，较好的在2000 mPa·s～5000 mPa·s(25℃)，最好的在2000 mPa·s～4000 mPa·s(25℃)。本专利技术的聚合物聚醚多元醇的分散相聚合物微球是稳定存在并均匀分布于连续相聚醚多元醇中的。上述聚合物微球的粒径(扫描电子显微粒径)在0.1μm～2μm之间。本专利技术聚合物聚醚多元醇的连续制造方法如下(a)激活釜分别把分散剂、溶剂、聚醚多元醇、引发剂以一定的进料速度(质量)进入带有温度控制器、氮气保护、电动搅拌器和侧溢流出料的激活釜中，控制温度和物料的平均停留时间，使分散剂在一定的温度下被激活并通过侧溢流连续移液至种子聚合反应釜。(b)种子聚合反应釜分别把乙烯基单体、溶剂、聚醚多元醇、引发剂和来自激活釜的料液以一定的进料速度(质量)进入带有温度控制器、氮气保护、电动搅拌器和侧溢流出料的种子聚合反应釜中，控制温度和物料的平均停留时间，在引发剂作用下进行自由基共聚反应形成固(聚合物)含量在5～30％、分散相聚合物粒径0.1～0.5μ的种子聚合物聚醚多元醇，通过侧溢流连续移液至聚合反应釜(1)。(c)聚合反应釜(1)分别把乙烯基单体、溶剂、聚醚多元醇、引发剂和来自种子聚合反应釜中的种子聚合物以一定的进料速度(质量)进入带有温度控制器、氮气保护、电动搅拌器和侧溢流出料的聚合反应釜(1)，控制温度和物料的平均停留时间，在溶剂、引发剂和单体的作用下分散相种子聚合物的粒径增加，形成固(聚合物)含量在5～30％、分散相聚合物粒径0.15～0.65μ的聚合物聚醚多元醇，通过侧溢流连续移液至聚合反应釜(2)中。(d)聚合反应釜(2)分别把乙烯基单体、溶剂、聚醚多元醇、引发剂和来自聚合反应釜(1)中的物料以一定的进料速度(质量)进入带有温度控制器、氮气保护、电动搅拌器和侧溢流出料的聚合反应釜(2)中，控制温度和物料的平均停留时间，在溶剂、引发剂和单体的作用下分散相聚合物的粒径进一步增加，形成固(聚合物)含量在20～42％、分散相聚合物粒径0.3～0.85μ的聚合物，通过侧溢流连续移液至聚合物聚醚多元醇受槽中。(e)干燥将受槽中聚合物聚醚多元醇在一定的操作温度和一定的操作压力经闪蒸槽、蒸出塔和降膜蒸发器等干燥后得到干燥的聚合物聚醚多元醇。上述(a)、(b)、(c)、(d)中的聚醚多元醇是环氧丙烷的均聚物或环氧丙烷和环氧乙烷共聚物，其官能度在2～5之间，最好在2～4之间；其羟值在20mgKOH/g～100mgKOH/g之间，最好在26mgKOH/g～70mgKOH/g之间；伯羟基含量在5％～98％之间；聚醚多元醇在(a)、(b)、(c)、(d)中的进料速度(质量)之比为(a)∶(b)∶(c)∶(d)=0～25∶10～25∶10～70∶0～50之间；上述(b)、(c)、(d)中的乙烯基单体可以是苯乙烯、α-甲基苯乙烯、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯、丙烯腈、醋酸乙烯酯、醋酸乙烯、丙烯酰胺等带有碳碳双键可以进行自由基聚合单体中的两种或两种以上的单体，最好是苯乙烯、丙烯腈；两种单体的比例为苯乙烯∶丙烯腈=50∶50～90∶10；(b)、(c)、(d)中总的乙烯基单体质量进料速度占中总的聚醚多元醇进料速度(质量)与总的乙烯基单体进料速度(质量)之和的25％～42％；乙烯基单体在(b)、(c)、(d)中的进料速度(质量)之比为(b)∶(c)∶(d)=5～25∶10～85∶0～60；上述(a)中的分散剂是乙烯基改性的聚醚多元醇，分子量在3000～7000之间，其进料速度(质量)是总的乙烯基单体进料速度(质量)的6％～30％，最好是8％～25％；上述(a)、(b)、(c)、(d)中的溶剂可以是乙基苯、甲苯、异丙醇、二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、伯十二碳硫醇、正十二碳硫醇、叔十二碳硫醇、和C5-C11硫醇中的一种或一种以上的混合物。其进料速度(质量)为乙烯基单体进料速度(质量)0.4％～20％，最好是0.4～15％。上述(a)、(b)、(c)、(d)中的引发剂是偶氮类引发剂或过氧化物类引发剂或二者的混合物。上述偶氮类引发剂是偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈中的一种或两种混合物。上述过氧化物类引发剂是过氧化二异丙苯、过氧化二苯甲酰、过氧化苯甲酸叔丁酯中的一种或多种本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种聚合物聚醚多元醇的连续制备方法，其特征在于它由以下工艺组成：（ａ）激活釜：分别把分散剂、溶剂、聚醚多元醇、引发剂以一定的进料速度（质量）进入带有温度控制器、氮气保护、电动搅拌器和侧溢流出料的激活釜中，控制温度和物料的平均停留时间，使 分散剂在一定的温度下被激活并通过侧溢流连续移液至种子聚合反应釜。（ｂ）种子聚合反应釜：分别把乙烯基单体、溶剂、聚醚多元醇、引发剂和来自激活釜的料液以一定的进料速度（质量）进入带有温度控制器、氮气保护、电动搅拌器和侧溢流出料的种子聚合反应 釜中，控制温度和物料的平均停留时间，在引发剂作用下进行自由基共聚反应形成固（聚合物）含量在５～３０％、分散相聚合物粒径０．１～０．５μ的种子聚合物聚醚多元醇，通过侧溢流连续移液至聚合反应釜（１）。（ｃ）聚合反应釜（１）：分别把乙烯基单体 、溶剂、聚醚多元醇、引发剂和来自种子聚合反应釜中的种子聚合物以一定的进料速度（质量）进入带有温度控制器、氮气保护、电动搅拌器和侧溢流出料的聚合反应釜（１），控制温度和物料的平均停留时间，在溶剂、引发剂和单体的作用下分散相种子聚合物的粒径增加，形成固（聚合物）含量在５～４２％、分散相聚合物粒径０．１５～０．６５μ的聚合物聚醚多元醇，通过侧溢流连续移液至聚合反应釜（２）中。（ｄ）聚合反应釜（２）：分别把乙烯基单体、溶剂、聚醚多元醇、引发剂和来自聚合反应釜（１）中的物料以一定的 进料速度（质量）进入带有温度控制器、氮气保护、电动搅拌器和侧溢流出料的聚合反应釜（２）中，控制温度和物料的平均停留时间，在溶剂、引发剂和单体的作用下分散相聚合物的粒径进一步增加，形成固（聚合物）含量在２０～４２％、分散相聚合物粒径０．３～０．８５μ的聚合物，通过侧溢流连续移液至聚合物聚醚多元醇受槽中。（ｅ）干燥：将受槽中聚合物聚醚多元醇在一定的操作温度和一定的操作压力经闪蒸槽、蒸出塔和降膜蒸发器等干燥后得到干燥的聚合物聚醚多元醇。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：顾尧，韩方煜，郑世清，谈明传，
申请(专利权)人：青岛化工学院，
类型：发明
国别省市：95[中国|青岛]