一种硬质泡沫复合聚醚多元醇及其制备方法技术

本申请涉及一种硬质泡沫复合聚醚多元醇的制备方法，包括将聚醚多元醇混合起始剂和聚醚多元醇合成催化剂在反应温度为80～135℃，反应压力不超过0.4Mpa的条件下，逐步通入环氧化合物，使其发生开环聚合反应，制得该复合聚醚多元醇；其中聚醚多元醇混合起始剂包括以甘油为起始剂的聚醚三元醇和以丙二醇为起始剂的聚醚二元醇，该聚醚三元醇和聚醚二元醇的质量比为(3～6):1。本申请的硬质泡沫复合聚醚多元醇具有粘度较低、官能度较高、反应活性高等优势，且该复合聚醚多元醇作为交联剂制备的硬质泡沫塑料聚氨酯具有优异的表面性能和强度。

Hard foam composite polyether polyol and preparation method thereof

The application of this application is to a preparation method of a hard foam polyether polyol, which includes the synthesis of a polyether polyol mixed starting agent and polyether polyol catalyst at a reaction temperature of 80~135 C and a reaction pressure of no more than 0.4Mpa. Polyether polyol; polyether polyol mixed initiator including polyether three alcohol with glycerol as starting agent and polyether diol with propanediol as starting agent, the mass ratio of polyether three alcohol and polyether diol is (3~6): 1. The hard foam polyether polyol has the advantages of low viscosity, high functional degree and high reactive activity, and the rigid foam polyurethane with the composite polyether polyol as a crosslinker has excellent surface properties and strength.

【技术实现步骤摘要】
一种硬质泡沫复合聚醚多元醇及其制备方法
本申请涉及化工合成
，应用到交联剂、扩链剂等行业，具体涉及一种硬质泡沫复合聚醚多元醇的制备方法。
技术介绍
聚氨酯泡沫塑料是由多异氰酸酯和羟基化合物经聚合发泡制成，通过改变原料种类及组成，可以大幅度地改变产品形态及其性能，得到从软质到硬质的聚氨酯泡沫塑料产品。其中，聚氨酯硬质泡沫塑料，因其具有良好的物理机械性能、声学性能和耐化学性能，尤其是导热系数特别低，广泛应用于家电、建筑板材、管道、外墙喷涂等各种保温领域。在聚氨酯硬质泡沫塑料的制备中，交联剂用于在线型的分子之间产生化学键，使线型分子相互连在一起，形成网状结构，提高聚氨酯产品的强度和弹性；扩链剂用于与线型聚合物链上的官能团反应而使分子链扩展、分子量增大的物质，提高聚氨酯产品的力学性能和工艺性能。传统的交联剂/扩链剂使用的是有机胺如二乙醇胺，三乙醇胺和多元醇如乙二醇、丙二醇等协同组合物。这种交联剂/扩链剂制备的聚氨酯硬质泡沫塑料易开裂、成型不好、光洁度不高、机械性能不好、尺寸稳定性差等。为此，本领域迫切需要一种硬质泡沫复合聚醚多元醇作为交联剂/扩链剂来解决至少上述问题。
技术实现思路
本申请的目的在于克服现有产品、技术存在的不足，提供一种可以作为硬质泡沫塑料交联剂及扩链剂的复合聚醚多元醇及其制备方法。本申请之目的在于提供一种硬质泡沫复合聚醚多元醇的制备方法，包括将聚醚多元醇混合起始剂和聚醚多元醇合成催化剂在反应温度为80～135℃，反应压力不超过0.4Mpa的条件下，逐步通入环氧化合物，使其发生开环聚合反应，制得该复合聚醚多元醇；其中聚醚多元醇混合起始剂包括以甘油为起始剂的聚醚三元醇和以丙二醇为起始剂的聚醚二元醇，该聚醚三元醇和聚醚二元醇的质量比为(3～6):1。在一些实施方式中，聚醚多元醇混合起始剂还可以包括其他不局限于聚醚二元醇和聚醚三元醇的其他聚醚组合物。在一些实施方式中，聚醚多元醇合成催化剂为氢氧化钾，该聚醚多元醇合成催化剂的用量占聚醚多元醇混合起始剂和环氧化合物总质量的0.2％～0.25％。在一些实施方式中，以甘油为起始剂的聚醚三元醇的分子量为450～550，以丙二醇为起始剂的聚醚二元醇的分子量为350～450。在一些实施方式中，环氧化合物为环氧丙烷，其中，环氧丙烷和聚醚多元醇混合起始剂的质量比为(4.2-5.3):1。在一些实施方式中，硬质泡沫复合聚醚多元醇的制备方法按照下述步骤进行：(1)将聚醚多元醇混合起始剂和聚醚多元醇合成催化剂加入反应釜混合后，在负压为下开启搅拌，并加热至80～90℃；(2)暂停加热，将第一部分环氧化合物快速加入反应釜，并控制反应温度为80～90℃，其中第一部分环氧化合物占环氧化合物总量的30％～40％；(3)以连续加料或分批加料的方式加入第二部分环氧化合物，在90～105℃的温度，不超过0.4MPa的反应压力下发生聚合反应，其中当采用分批加料时，每批次的加料量为第二部分环氧化合物总量的6％～10％；(4)维持反应温度在100～135℃的范围进行熟化，直至压力不在变化为止；(5)进行中和、脱水和过滤降温的精制处理。在一些实施方式中，聚醚多元醇混合起始剂和聚醚多元醇合成催化剂在反应前需进行脱水干燥处理；且在将聚醚多元醇混合起始剂和聚醚多元醇合成催化剂加入反应釜混合后，通入惰性气体并通过正负压交替置换至少两次以保证体系的无水无氧反应条件。最后，在负压情况下，例如-0.1mPa，开启搅拌加热至80～90℃。在一些实施方式中，该惰性气体可以为氮气或氩气。在一些实施方式中，当聚醚多元醇混合起始剂和聚醚多元醇合成催化剂混合物的温度达到80℃左右后，停止加热，将第一部分环氧化合物快速加入反应釜。该第一部分环氧丙烷在进料前进行预滴，当反应釜内压强达到为正压后暂停进料，观察反应情况，当温度上升、压力下降时说明物料开始反应，再继续进所述环氧化合物，控制反应温度为80-90℃。在一些实施方式中，当温度达到90℃后，继续加入环氧丙烷，其前期缓慢进料，利用反应热升温，控制反应温度在90～105℃。此时环氧丙烷进料约5个小时。进料结束后开启外循环泵。尽量用物料的反应热升温，不用加热，防止局部过热，导致色深。此物料反应过程中，压强不超过0.4MPa。在一些实施方式中，维持反应温度进行熟化，直至压力将至不将为止。此过程中，熟化过程分两部分：前期熟化的温度控制在100～115℃的范围内，后期熟化的温度控制在120～135℃的范围内。在一些实施方式中，反应结束后对产物进行中和、脱水、降温过滤等精制处理。该中和过程包括加入水，较优为软水，在80～90℃的温度下搅拌40～80分钟，较优为60分钟，继续加入磷酸在80-90℃温度下搅拌80-100分钟，较优为90分钟；该脱水过程包括加入吸附剂搅拌50～80分钟，较优为60分钟，并升温至110～120℃脱水4～8小时，较优为6小时；最后降温过滤，达到合格后放料。在一些实施方式中，吸附剂可以为本领域技术人员已知的脱水吸附剂，例如FR-6和FR-7。在第二方面中，本申请提供通过如第一方面所述的方法制备的硬质泡沫复合聚醚多元醇。在符合本领域常识的基础上，可任意组合，即得本专利技术各较佳实例。与现有技术相比，本申请的有益效果在于(1)本专利技术的硬质泡沫复合聚醚多元醇的制备方法：方法简单，生产周期短，工艺操作简单，生产成本低，且制得的复合聚醚易溶于水，羟值和粘度可调，稳定性较好，能够满足不同的客户要求。(2)用这种方法制备硬质泡沫复合聚醚多元醇作为交联剂/扩链剂生产的聚氨酯硬质泡沫塑料机械性能强，尺寸稳定性好。具体实施方式除非另有说明、从上下文暗示或属于现有技术的惯例，否则本申请中所有的份数和百分比都基于重量，且所用的测试和表征方法都是与本申请的提交日期同步的。在适用的情况下，本申请中涉及的任何专利、专利申请或公开的内容全部结合于此作为参考，且其等价的同族专利也引入作为参考，特别这些文献所披露的关于本领域中的合成技术、产物和加工设计、聚合物、共聚单体、引发剂或催化剂等的定义。如果现有技术中披露的具体术语的定义与本申请中提供的任何定义不一致，则以本申请中提供的术语定义为准。本申请中的数字范围是近似值，因此除非另有说明，否则其可包括范围以外的数值。数值范围包括以1个单位增加的从下限值到上限值的所有数值，条件是在任意较低值与任意较高值之间存在至少2个单位的间隔。例如，如果记载组分、物理或其它性质(如分子量，熔体指数等)是100至1000，意味着明确列举了所有的单个数值，例如100，101,102等，以及所有的子范围，例如100到166,155到170,198到200等。对于包含小于1的数值或者包含大于1的分数(例如1.1，1.5等)的范围，则适当地将1个单位看作0.0001，0.001，0.01或者0.1。对于包含小于10(例如1到5)的个位数的范围，通常将1个单位看作0.1.这些仅仅是想要表达的内容的具体示例，并且所列举的最低值与最高值之间的数值的所有可能的组合都被认为清楚记载在本申请中。关于化学化合物使用时，除非明确地说明，否则单数包括所有的异构形式，反之亦然(例如，“己烷”单独地或共同地包括己烷的全部异构体)。另外，除非明确地说明，否则用“一个”，“一种”或“该”形容的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种硬质泡沫复合聚醚多元醇的制备方法，其特征在于：将聚醚多元醇混合起始剂和聚醚多元醇合成催化剂在反应温度为80～135℃，反应压力不超过0.4Mpa的条件下，逐步通入环氧化合物，使其发生开环聚合反应，制得所述复合聚醚多元醇；其中所述聚醚多元醇混合起始剂包括以甘油为起始剂的聚醚三元醇和以丙二醇为起始剂的聚醚二元醇，所述聚醚三元醇和所述聚醚二元醇的质量比为(3～6):1。

【技术特征摘要】
1.一种硬质泡沫复合聚醚多元醇的制备方法，其特征在于：将聚醚多元醇混合起始剂和聚醚多元醇合成催化剂在反应温度为80～135℃，反应压力不超过0.4Mpa的条件下，逐步通入环氧化合物，使其发生开环聚合反应，制得所述复合聚醚多元醇；其中所述聚醚多元醇混合起始剂包括以甘油为起始剂的聚醚三元醇和以丙二醇为起始剂的聚醚二元醇，所述聚醚三元醇和所述聚醚二元醇的质量比为(3～6):1。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于：所述聚醚多元醇合成催化剂为氢氧化钾，所述聚醚多元醇合成催化剂的用量占聚醚多元醇混合起始剂和环氧化合物总质量的0.2％～0.25％。3.如权利要求1所述的方法，其特征在于：所述以甘油为起始剂的聚醚三元醇的分子量为450～550，所述以丙二醇为起始剂的聚醚二元醇的分子量为350～450。4.如权利要求1所述的方法，其特征在于：所述环氧化合物为环氧丙烷，其中所述环氧丙烷和所述聚醚多元醇混合起始剂的质量比为(4.2-5.3):1。5.如权利要求1～4任一项所述的方法，其特征在于，所述的方法按照下述步骤进行：将所述聚醚多元醇混合起始剂和所述聚醚多元醇合成催化剂加入反应釜混合后，在负压为下开启搅拌，并加热至80～90℃；将第一部分所述环氧化合物快速加入所述反应釜，并控制反应温度为80～90℃，其中所述第一部分环氧化合物占所述环氧化合物总量的30...

【专利技术属性】
技术研发人员：董建国，赵鑫，黄丹丹，韩明田，杜辉，李学庆，
申请(专利权)人：上海东大化学有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31