一种有机硅改性聚醚多元醇的制备方法技术

本发明专利技术提供一种有机硅改性聚醚多元醇的制备方法，有机硅改性聚醚多元醇的制备方法具体包括以下步骤：步骤一：端含氢硅油的制备；步骤二：烯丙基聚醚的制备；步骤三：有机硅改性聚醚多元醇的制备。本发明专利技术制备的有机硅改性聚醚多元醇，最大程度的保留了普通聚醚多元醇的结构特征，与异氰酸酯的反应速率跟普通聚醚多元醇相当，可以完全或部分替代普通聚醚多元醇，或者与聚酯多元醇搭配，合成聚氨酯，且反应过程温和易控，合成的聚氨酯用于涂饰材料时，手感滑爽细腻、耐磨性能好、表面无迁移。

Preparation method of silicone modified polyether polyol

The invention provides a preparation method of organosilicon modified polyether polyols, and the preparation method of organosilicon modified polyether polyols comprises the following steps: the preparation of hydrogen-containing silicone oil; the preparation of allyl polyether; and the preparation of organosilicon modified polyether polyols. The silicone modified polyether polyols prepared by the invention retain the structural characteristics of the common polyether polyols to the greatest extent, and the reaction rate of the silicone modified polyether polyols with isocyanate is equal to that of the common polyether polyols. The polyurethane can be completely or partially replaced by the common polyether polyols, or can be synthesized with the polyester polyols to synthesize the polyurethane, and the And easy to control, synthetic polyurethane used for coating materials, feel smooth and delicate, good wear resistance, no surface migration.

【技术实现步骤摘要】
一种有机硅改性聚醚多元醇的制备方法
本专利技术属于聚醚多元醇制造领域，尤其涉及一种有机硅改性聚醚多元醇的制备方法。
技术介绍
聚醚多元醇是合成聚氨酯的主要原料。聚氨酯是聚氨基甲酸酯的简称，是指在大分子主链中含有氨基甲酸酯基的一类聚合物。聚氨酯分为聚酯型聚氨酯和聚醚型聚氨酯两大类。对于聚醚型聚氨酯，由于其原料聚醚多元醇分子结构中醚键内聚能低、易旋转，故由它制备的聚氨酯材料低温柔顺性好、耐水解性能优良，且原料体系粘度低，易与异氰酸酯、助剂组份互溶，加工性能优良。现有的聚醚多元醇一般是以丙二醇、丙三醇、三羟甲基丙烷、季戊四醇、双酚A为起始剂，在催化剂存在下，通过烷氧基化反应或加成呋喃类环状化合物制得。用这类聚醚多元醇合成革聚氨酯树脂，用于涂饰材料时，如要达到滑爽手感、耐磨性能，一般是在后期复配阶段添加助剂，但易出现助剂相容性差、手感持久性差、表面发粘不良现象。也有一些国外公司如道康宁、罗地亚推出了一些反应型有机硅助剂，可在聚氨酯合成阶段加入，原理是这些反应型有机硅助剂结构中两端含有羟基，有类似于多元醇的结构，可以部分取代多元醇与异氰酸酯反应，嵌入聚氨酯分子结构内，达到滑爽手感、耐磨性能。但由于这些反应型有机硅助剂在聚氨酯反应过程中，与异氰酸酯的反应速率跟普通多元醇与异氰酸酯的反应速率相差较大，使合成聚氨酯的反应过程不易控制，导致产品不同批次质量差异较大。但是，现有的聚醚多元醇存在着在聚氨酯反应过程中，与异氰酸酯的反应速率跟普通多元醇与异氰酸酯的反应速率相差较大，生产效率低，使合成聚氨酯的反应过程不易控制的问题。因此，专利技术一种有机硅改性聚醚多元醇的制备方法显得非常必要。
技术实现思路
为了解决上述的技术问题，本专利技术提供一种有机硅改性聚醚多元醇的制备方法，以解决现有的聚醚多元醇存在着在聚氨酯反应过程中，与异氰酸酯的反应速率跟普通多元醇与异氰酸酯的反应速率相差较大，生产效率低，使合成聚氨酯的反应过程不易控制的问题，一种有机硅改性聚醚多元醇的制备方法，所述的有机硅改性聚醚多元醇的结构简式为：HO-(CH2CH2O)a(CH2CH2CH2O)b(CH2CH2O)cCH2CH2CH2-Si(CH3)2O--[Si(CH3)2-O]m-Si(CH3)2-CH2CH2CH2(OCH2CH2)c(OCH2CH2CH2)b(OCH2CH2)a-OH，平均相对分子质量为2000-7000，其中，m值为10-70，a值为1-24，c值为0-23，a与c的和为1-24，b值为3-50。一种有机硅改性聚醚多元醇的制备方法具体包括以下步骤：步骤一：端含氢硅油的制备；所述的端含氢硅油的制备以八甲基环四硅氧烷、四甲基二硅氧烷、催化剂A为原料，在装有氮气保护装置的反应器内搅拌升温，保温反应一定时间，得到端含氢硅油。步骤二：烯丙基聚醚的制备；所述的烯丙基聚醚的制备以烯丙醇、环氧乙烷、环氧丙烷、催化剂B为原料，在反应器内加入烯丙醇、催化剂B，密闭反应器，用氮气置换掉反应器内的空气，常温减压脱除微量水分，升温，先通入环氧丙烷或环氧丙烷与环氧乙烷的混合物，反应至压力不再降低为止，减压脱除低沸物，再通入一定量的环氧乙烷，反应至压力不再降低为止,减压脱除低沸物，根据所用催化剂不同，看是否需要后处理，得到烯丙基聚醚。步骤三：有机硅改性聚醚多元醇的制备；所述的有机硅改性聚醚多元醇的制备中，在反应器内加入上述烯丙基聚醚、端含氢硅油，氮气保护下搅拌升温，加入催化剂C，在30度至50度下反应至透明，继续保温一段时间，得到有机硅改性聚醚多元醇。优选地，所述的八甲基环四硅氧烷与四甲基二硅氧烷的质量比为6.72-47.01∶1。所述的催化剂A可以是浓硫酸、三氟乙酸、三氟甲基磺酸。若使用浓硫酸做催化剂，反应保温结束后需加入一定量的碳酸氢钠中和，过滤。所述的浓硫酸中H2SO4的质量分数为≥96％。所述的催化剂A的添加量为八甲基环四硅氧烷与四甲基二硅氧烷总质量的0.01-1％。所述的浓硫酸与碳酸氢钠的质量比为1∶1.7-2.0。所述的反应温度为35-60℃。所述的反应时间为5-12h。优选地，所述的催化剂B可以是金属钠或氢氧化钠或氢氧化钾或它们的混合物，或DMC双金属络合催化剂。若使用金属钠或氢氧化钠或氢氧化钾或它们的混合物强碱性催化剂，用量为烯丙醇质量的0.1-0.5％，反应最终需加入物质的量的乙酸中和催化剂，然后加吸附剂后处理；若使用DMC双金属络合催化剂，用量为烯丙醇质量的0.001-0.005％，反应后不必后处理。所述的减压脱除微量水分时的压力为≤-0.08MPa。所述的反应起始温度为70-120℃，通入环氧丙烷或环氧丙烷与环氧乙烷的混合物期间控制温度100-150℃，控制压力≤0.4MPa。所述的通入环氧丙烷或环氧丙烷与环氧乙烷的混合物时，烯丙醇与环氧丙烷或环氧丙烷与环氧乙烷的混合物的质量比为1∶2.52-49.67，若通入环氧丙烷与环氧乙烷的混合物，则混合物中环氧乙烷的质量分数≤35％。所述的通入环氧乙烷时，烯丙醇与环氧乙烷的质量比为1∶0.76-17.65。所述的减压脱除低沸物时的压力为≤-0.097MPa。所述的活性白土的用量为烯丙醇、环氧丙烷和环氧乙烷总质量的0.3-2％。所述的硅藻土的用量为烯丙醇、环氧丙烷和环氧乙烷总质量的0.1-0.5％。所述的用活性白土、硅藻土吸附催化剂的温度为105-110℃。所述的用活性白土、硅藻土吸附催化剂的压力为≤-0.097MPa。所述的用活性白土、硅藻土吸附催化剂的时间为0.5-1h。优选地，在步骤三中，所述的有机硅改性聚醚多元醇的制备中，在反应器内加入上述烯丙基聚醚、端含氢硅油，氮气保护下搅拌升温，加入催化剂C，在30度至50度下反应至透明，继续保温一段时间，得到有机硅改性聚醚多元醇。所述的烯丙基聚醚与端含氢硅油的质量比为1∶0.17-11.37。所述的加入催化剂C前的温度为80-120℃。所述的催化剂C为氯铂酸的异丙醇溶液，溶液中氯铂酸的质量分数为0.1-0.5％。所述的催化剂C的添加量为烯丙基聚醚和端含氢硅油总质量的0.06-3％所述的反应温度为100-170℃。所述的反应至透明的时间为0.5-3h。所述的继续保温的时间为0.5-2h。与现有技术相比，本专利技术具有如下有益效果：由于本专利技术的一种有机硅改性聚醚多元醇的制备方法广泛应用于化工生产
本专利技术制备的有机硅改性聚醚多元醇，最大程度的保留了普通聚醚多元醇的结构特征，与异氰酸酯的反应速率跟普通聚醚多元醇相当，可以完全或部分替代普通聚醚多元醇，或者与聚酯多元醇搭配，合成聚氨酯，且反应过程温和易控，合成的聚氨酯用于涂饰材料时，手感滑爽细腻、耐磨性能好、表面无迁移。附图说明图1是一种有机硅改性聚醚多元醇的制备方法的流程图。具体实施方式以下结合附图对本专利技术做进一步描述：图中：如附图1所示一种有机硅改性聚醚多元醇的制备方法具体包括以下步骤：S101：端含氢硅油的制备；在S101中，所述的端含氢硅油的制备以八甲基环四硅氧烷、四甲基二硅氧烷、催化剂A为原料，在装有氮气保护装置的反应器内搅拌升温，保温反应一定时间，得到端含氢硅油。S102：烯丙基聚醚的制备；在S102中，所述的烯丙基聚醚的制备以烯丙醇、环氧乙烷、环氧丙烷、催化剂B为原料，在反应器内加入烯丙醇、催化剂B，密本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种有机硅改性聚醚多元醇的制备方法，其特征在于，该有机硅改性聚醚多元醇的制备方法具体包括以下步骤：S101：端含氢硅油的制备；S102：烯丙基聚醚的制备；S103：有机硅改性聚醚多元醇的制备；在S101中，所述的端含氢硅油的制备以八甲基环四硅氧烷、四甲基二硅氧烷、催化剂A为原料，在装有氮气保护装置的反应器内搅拌升温，保温反应一定时间，得到端含氢硅油；在S102中，所述的烯丙基聚醚的制备以烯丙醇、环氧乙烷、环氧丙烷、催化剂B为原料，在反应器内加入烯丙醇、催化剂B，密闭反应器，用氮气置换掉反应器内的空气，常温减压脱除微量水分，升温，先通入环氧丙烷或环氧丙烷与环氧乙烷的混合物，反应至压力不再降低为止，减压脱除低沸物，再通入一定量的环氧乙烷，反应至压力不再降低为止，减压脱除低沸物，根据所用催化剂不同，看是否需要后处理，得到烯丙基聚醚；在S103中，所述的有机硅改性聚醚多元醇的制备中，在反应器内加入上述烯丙基聚醚、端含氢硅油，氮气保护下搅拌升温，加入催化剂C，在30度至50度下反应至透明，继续保温一段时间，得到有机硅改性聚醚多元醇。

【技术特征摘要】
1.一种有机硅改性聚醚多元醇的制备方法，其特征在于，该有机硅改性聚醚多元醇的制备方法具体包括以下步骤：S101：端含氢硅油的制备；S102：烯丙基聚醚的制备；S103：有机硅改性聚醚多元醇的制备；在S101中，所述的端含氢硅油的制备以八甲基环四硅氧烷、四甲基二硅氧烷、催化剂A为原料，在装有氮气保护装置的反应器内搅拌升温，保温反应一定时间，得到端含氢硅油；在S102中，所述的烯丙基聚醚的制备以烯丙醇、环氧乙烷、环氧丙烷、催化剂B为原料，在反应器内加入烯丙醇、催化剂B，密闭反应器，用氮气置换掉反应器内的空气，常温减压脱除微量水分，升温，先通入环氧丙烷或环氧丙烷与环氧乙烷的混合物，反应至压力不再降低为止，减压脱除低沸物，再通入一定量的环氧乙烷，反应至压力不再降低为止，减压脱除低沸物，根据所用催化剂不同，看是否需要后处理，得到烯丙基聚醚；在S103中，所述的有机硅改性聚醚多元醇的制备中，在反应器内加入上述烯丙基聚醚、端含氢硅油，氮气保护下搅拌升温，加入催化剂C，在30度至50度下反应至透明，继续保温一段时间，得到有机硅改性聚醚多元醇。2.如权利要求1所述的有机硅改性聚醚多元醇的制备方法，其特征在于，所述的八甲基环四硅氧烷与四甲基二硅氧烷的质量比为6.72-47.01∶1。3.如权利要求1所述的有机硅改性聚醚多元醇的制备方法，其特征在于，所述的浓硫酸中H2...

【专利技术属性】
技术研发人员：袁志军，鄢红阳，
申请(专利权)人：江西三越新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：江西,36