一种高性能分散剂、聚合物多元醇及聚氨酯泡沫的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种高性能分散剂、聚合物多元醇及聚氨酯泡沫的制备方法，将高分子聚醚多元醇、低分子聚醚多元醇混合，引入环状二羧酸酐进行反应，再由环氧化合物封端，制得高性能分散剂；所述高性能分散剂与聚醚多元醇、不饱和乙烯基单体、聚合引发剂、链转移剂混合进行聚合反应，制得聚合物多元醇；所述聚合物多元醇与多异氰酸酯反应制得及聚氨酯泡沫。本发明专利技术的制备方法制备的聚合物多元醇粘度低，固含量高，将该聚合物多元醇用于聚氨酯发泡时，制出的聚氨酯泡沫强度、承载力高。

Preparation of high performance dispersant, polymer polyol and polyurethane foam

The invention discloses a high-performance dispersing agent, a polymer polyol and a polyurethane foam preparation method. The polymer polyether polyols, low molecular polyether polyols are mixed into the cyclic two carboxylic anhydride to react, and then sealed by epoxy compounds to produce high performance dispersant. The high performance dispersant is polyether polyols, unsaturated vinyl monomers, polymerization initiators, and so on. Polymer polyols are prepared by mixing chain transfer agents, and the polymer polyols react with polyisocyanates to prepare polyurethane foam. The polymer polyol prepared by the preparation method has low viscosity and high solid content. When the polymer polyols are used for polyurethane foaming, the polyurethane foam has high strength and high bearing capacity.

【技术实现步骤摘要】
一种高性能分散剂、聚合物多元醇及聚氨酯泡沫的制备方法
本专利技术涉及聚氨酯发泡
，尤其涉及一种高性能分散剂、聚合物多元醇及聚氨酯泡沫的制备方法。
技术介绍
聚合物多元醇(POP)是制造高回弹软质泡沫的主要原料。在制造泡沫的配方中加入聚合物多元醇可提高泡沫的承载性，改善粒子增强材料的加工工艺，分散填充的聚合物超细粒子对聚氨酯基体起着活性填料的增强作用，可提高PU泡沫的模量、拉伸强度、撕裂强度、硬度等。当POP用于制备PU泡沫时，还可改善发泡成型性，增加开孔率、回弹性和尺寸稳定性。高回弹泡沫主要分为块状软泡和模塑泡沫材料。聚氨酯块状泡沫主要用于地毯、家具和床上用品，聚氨酯模塑泡沫主要用于汽车和飞机工业。随着相关行业，如汽车、家具、地毯等的发展，对泡沫制品的性能要求也越来越高，从而加强了对POP质量的要求，传统的POP只能制备出强度一般的泡沫制品，对于高强度的泡沫制品还需高性能的POP才可达到。在聚合物多元醇中稳定性是其重要特征，苯乙烯和丙烯腈在适中温度和压力下以自由基聚合形式聚合，并且易于在液体多元醇相内聚合。虽然苯乙烯均聚物粒子可以在多元醇相中形成，但所得聚合物多元醇往往会具有较差的稳定性。此时，聚合物多元醇分散剂的作用就至关重要了，若分散剂不稳定，那么部分分散聚合物相可能会沉淀出来。分散剂含有多元醇的可溶基团，是典型的聚醚链，此可溶基团被认为是用于和连续多元醇相的相互作用来稳定粒子。一类常见的分散剂是大分子单体化合物，其中一或多个羟基被含有可聚合的不饱和性的基团封端，这类分散剂与苯乙烯和丙烯腈共聚合，并且将多元醇可溶部分引到共聚物粒子上。这种类型的大分子单体和预先形成的分散剂实例在专利号为USP4745153、US2005-0085613、US2005-0085613、US2007-0060690、US2009-0281206、USP5081180、WO2009155427、WO199940144、EP1675885的专利中都有描述。在前述专利中的分散剂大多是通过添加环氧乙烷和环氧丙烷到山梨醇以形成多元醇，所获得的加成物再与包含聚合双键的环氧化物反应，但有关分散剂对聚合物多元醇及发泡体的性能的影响方面研究尚少，如何提高提高发泡体的强度和承载力也是目前亟待解决的问题。
技术实现思路
为了解决上述
技术介绍
中提到的问题，本专利技术提供了一种高性能分散剂、聚合物多元醇及聚氨酯泡沫的制备方法，制得的聚合物多元醇粘度低、固含量高，且由该聚合物多元醇制备的聚氨酯泡沫强度和承载力高。一种高性能分散剂的制备方法，将高分子聚醚多元醇、低分子聚醚多元醇混合，引入环状二羧酸酐进行反应，再由环氧化合物封端制得。进一步地，所述高分子聚醚多元醇的分子量为5000-18000、官能度为3-8，所述高分子聚醚多元醇是由环氧丙烷、环氧乙烷与第一起始剂在第一催化剂的作用下嵌段聚合，所述环氧乙烷的重量占环氧乙烷和环氧丙烷总重量的5-30％。进一步地，所述低分子聚醚多元醇占低分子聚醚多元醇与高分子聚醚多元醇总重量的5-50％，所述低分子聚醚多元醇的分子量为100-3000、官能度为1-6，所述低分子聚醚多元醇是由环氧丙烷、环氧乙烷与第二起始剂在第二催化剂的作用下嵌段聚合，所述环氧乙烷的重量占环氧乙烷和环氧丙烷总重量的0-30％。进一步地，所述第一起始剂为甘油、季戊四醇、木糖醇、山梨醇、蔗糖中的一种，所述第一催化剂为氢氧化钾和双金属催化剂。进一步地，所述第二起始剂为一元醇、二乙二醇、丙二醇、三羟甲基丙烷、丙三醇、季戊四醇、木糖醇、山梨醇、蔗糖中的一种，所述第二催化剂为氢氧化钾。进一步地，，所述高分子聚醚多元醇、低分子聚醚多元醇的总摩尔量与环状二羧酸酐的摩尔量的比为1：0.2-2，所述环状二羧酸酐为马来酸酐、邻苯二甲酸酐、富马酸中的一种。进一步地，所述环氧化合物为环氧乙烷或环氧丙烷。本专利技术还公开了一种聚合物多元醇的制备方法，将聚醚多元醇、不饱和乙烯基单体、聚合引发剂、链转移剂、所述高性能分散剂的制备方法制得的高性能分散剂混合进行聚合反应。进一步地，基于聚醚多元醇、不饱和乙烯基单体、聚合引发剂、链转移剂、高性能分散剂的总重量，所述不饱和乙烯基单体的含量为40-60wt％，聚合引发剂的含量为0.3-0.7wt％，链转移剂的含量为1-10wt％；其中聚合引发剂为偶氮化合物或过氧化物，链转移剂为异丙醇或十二烷基硫醇或异丙醇和十二烷基硫醇的混合物，乙烯基单体为重量比为1:4-4:1的苯乙烯和丙烯腈混合物。一种聚氨酯泡沫的制备方法，由所述聚合物多元醇的制备方法制得的聚合物多元醇与多异氰酸酯反应制得。本专利技术的有益效果是：本专利技术的制备方法制备的高性能分散剂合成的聚合物多元醇粘度低，固含量高，将聚合物多元醇用于聚氨酯发泡时，制出的聚氨酯泡沫强度、承载力高。具体实施方式下面结合具体实施方式对本专利技术的技术方案作进一步详细地说明。高分子聚醚多元醇的制备：将氢氧化钾添加到山梨醇中，添加环氧丙烷并且使其在80℃温度下引发，再在110-120℃温度下聚合以产生六官能度聚醚多元醇，产物羟值数量为210，分子量为1600。得到的产物经加水处理，磷酸中和，以精制剂与白土吸附，再经过滤获得产物。在此产物中添加50ppm的双金属催化剂，添加环氧丙烷和环氧乙烷的混合物，其中环氧乙烷的重量占环氧丙烷和环氧乙烷总重量的15％，使其在130℃温度下聚合以合成六官聚醚多元醇，最终羟值数量为28，分子量为12000，这个反应的产物具有低不饱和度与更窄的分子分布。低分子聚醚多元醇A1的制备：将氢氧化钾添加到丙二醇中，添加环氧丙烷和环氧乙烷的混合物，其中环氧乙烷的重量占环氧丙烷和环氧乙烷总重量的15％，在110-120℃温度下聚合以产生两官能度聚醚多元醇，产物羟值数量为112，分子量为1000。所得产物经加水处理，磷酸中和，以精制剂与白土吸附，最终过滤获得产物两官聚醚多元醇A1，最终羟值数量为112，分子量为1000。低分子聚醚多元醇A2的制备：将氢氧化钾添加到丙三醇中，添加环氧丙烷和环氧乙烷的混合物，其中环氧乙烷的重量占环氧丙烷和环氧乙烷总重量的15％，在110-120℃温度下聚合以产生两官能度聚醚多元醇，产物羟值数量为168，分子量为1000。所得产物经加水处理，磷酸中和，以精制剂与白土吸附，最终过滤获得产物两官聚醚多元醇A2，最终羟值数量为168，分子量为1000。低分子聚醚多元醇A3的制备：将氢氧化钾添加到季戊四醇中，添加环氧丙烷和环氧乙烷的混合物，其中环氧乙烷的重量占环氧丙烷和环氧乙烷总重量的15％，在110-120℃温度下聚合以产生四官能度聚醚多元醇，产物羟值数量为150，分子量为1500。所得产物经加水处理，磷酸中和，以精制剂与白土吸附，最终过滤获得产物两官聚醚多元醇A3，最终羟值数量为150，分子量为1500。低分子聚醚多元醇A4的制备：将氢氧化钾添加到山梨醇中，添加环氧丙烷并且使其在80℃温度下引发，再在110-120℃温度下聚合以产生六官能度聚醚多元醇，产物羟值数量为168，分子量为2000。所得产物经加水处理，磷酸中和，以精制剂与白土吸附，最终过滤获得产物六官聚醚多元醇A4，最终羟值数量为168，分子量为2000。实施例1：高性能分散剂B1的制备：将高分子聚醚多元醇与低分本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高性能分散剂的制备方法，其特征在于，将高分子聚醚多元醇、低分子聚醚多元醇混合，引入环状二羧酸酐进行反应，再由环氧化合物封端制得。

【技术特征摘要】
1.一种高性能分散剂的制备方法，其特征在于，将高分子聚醚多元醇、低分子聚醚多元醇混合，引入环状二羧酸酐进行反应，再由环氧化合物封端制得。2.根据权利要求1所述的高性能分散剂的制备方法，其特征在于，所述高分子聚醚多元醇的分子量为5000-18000、官能度为3-8，所述高分子聚醚多元醇是由环氧丙烷、环氧乙烷与第一起始剂在第一催化剂的作用下嵌段聚合，所述环氧乙烷的重量占环氧乙烷和环氧丙烷总重量的5-30％。3.根据权利要求1所述的高性能分散剂的制备方法，其特征在于，所述低分子聚醚多元醇占低分子聚醚多元醇与高分子聚醚多元醇总重量的5-50％，所述低分子聚醚多元醇的分子量为100-3000、官能度为1-6，所述低分子聚醚多元醇是由环氧丙烷、环氧乙烷与第二起始剂在第二催化剂的作用下嵌段聚合，所述环氧乙烷的重量占环氧乙烷和环氧丙烷总重量的0-30％。4.根据权利要求2所述的高性能分散剂的制备方法，其特征在于，所述第一起始剂为甘油、季戊四醇、木糖醇、山梨醇、蔗糖中的一种，所述第一催化剂为氢氧化钾和双金属催化剂。5.根据权利要求3所述的高性能分散剂的制备方法，其特征在于，所述第二起始剂为一元醇、二乙二醇、丙二醇、三羟甲基丙烷、丙三醇、季戊四醇、木糖醇...

【专利技术属性】
技术研发人员：戚渭新，赵宝成，韩勇，胡冰，魏素玲，
申请(专利权)人：淮安巴德聚氨酯科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32