高强度聚合物多元醇的制备方法技术

本发明专利技术涉及一种高强度聚合物多元醇的制备方法，属于聚合物多元醇技术领域。本发明专利技术包括以下步骤：(1)合成基础聚醚多元醇；(2)先向反应釜中投入大分子物质和催化剂，然后加入马来酸酐，再加入环氧烷烃，反应制得大分子分散剂；(3)将聚醚多元醇、丙烯腈、苯乙烯、大分子分散剂、过氧化类催化剂和助剂，放入釜中反应，冷却过滤后作为底料使用；(4)向串联反应器中分别加入底料，向进料中投入聚醚多元醇、丙烯腈、苯乙烯、大分子分散剂、过氧化类催化剂、助剂和链转移剂，作为顶料，待底料加热后连续进入顶料进行反应，得到产品。本发明专利技术制备的聚合物多元醇的固含量高，粘度小，经发泡得到的聚氨酯产品的强度较高。

Preparation of high strength polymer polyols

【技术实现步骤摘要】
高强度聚合物多元醇的制备方法
本专利技术涉及一种高强度聚合物多元醇的制备方法，属于聚合物多元醇

技术介绍
聚合物多元醇又称白聚醚聚合物多元醇，是聚合物--聚醚分散体，属有机填充聚醚多元醇。聚合物多元醇是大宗的工业产品，能赋予聚氨酯良好的承载性能，并提高泡沫的开孔性。它主要用于聚氨酯的块状泡沫，高回弹泡沫。聚合物多元醇是一种或几种乙烯基单体以聚醚多元醇为连续相原位聚合而成。聚合物多元醇自从问世以来，技术专家们都致力于合成高固含量低粘度的产品，但固含量越高粘度越大，不利于使用，固含量低，承载性能又不理想。固含量在50％左右，粘度在6000左右的聚合物多元醇较为理想。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是，克服现有技术中的不足，提供一种高强度聚合物多元醇的制备方法，制备的聚合物多元醇的固含量高，粘度小，经发泡得到的聚氨酯产品的强度较高。本专利技术所述的高强度聚合物多元醇的制备方法，包括以下步骤：(1)合成基础聚醚多元醇：合成官能度为2～3、Mn＝600-5000的基础聚醚多元醇；(2)合成大分子分散剂：先向反应釜中投入f＝3-6.6、Mn＝3000-12000的大分子物质和催化剂，然后加入马来酸酐，再加入环氧烷烃，反应制得大分子分散剂，反应温度为110-180℃，反应时间为2～15小时；(3)制备底料：将步骤(1)制备的聚醚多元醇、丙烯腈、苯乙烯、步骤(2)制备的大分子分散剂、过氧化类催化剂和助剂，放入釜中，氮气置换，加热至110℃进行反应，反应完毕后，熟化1.5小时，脱除未反应的丙烯腈和苯乙烯单体，冷却过滤后作为底料使用；(4)合成目标产品：向串联反应器中分别加入步骤(3)制备的底料，向进料中投入步骤(1)制备的聚醚多元醇、丙烯腈、苯乙烯、步骤(2)制备的大分子分散剂、过氧化类催化剂、助剂和链转移剂，作为顶料，待底料加热至110℃后连续进入顶料，在110～150℃进行反应，收集溢流物料，抽真空脱除未反应单体后，得到所述的高强度聚合物多元醇。步骤(1)中的基础聚醚多元醇，是以乙二醇和甘油为起始剂，在DMC催化剂作用下，与环氧丙烷进行聚合反应得到。压力控制在小于0.1MPa，反应温度控制在140℃-150℃。步骤(2)中，大分子物质为环己胺、甲醇钠、二甲基脂肪胺或苯甲胺中的一种或多种。步骤(2)中，环氧烷烃为EO、PO或BO中的一种或多种。所述大分子分散剂的用量为聚合物多元醇总质量的1.8％-12％。所述过氧化类催化剂为过氧化苯甲酰、过氧化月桂酰、过氧化异丁酯或过氧化异戊烯酯中的一种或多种。用量为产品总质量的1.2‰-15‰。所述链转移剂为甲基丙烯酸巯基乙酯和甲醇、苯甲醇、乙二醇、异戊烯醇或异庚烯醇中的至少一种的混合物。用量为产品总质量的0.5-8.5‰。上述“产品总质量”为最终合成的聚合物多元醇的质量。本专利技术采用连续化工艺，即采用与目标产物固含量相同或者固含量低于目标产物的聚合物多元醇为底料，将剩余原料混配后连续滴加，以一种较高强度的聚醚多元醇为连续相，以一定量的过氧化类的自由基引发剂和大分子单体和硫醇类分子量控制剂存在下，原位聚合苯乙烯和丙烯腈的混合物，形成一种稳定的聚合物多元醇体系，所述聚合物多元醇中具有包含高强度聚醚多元醇的连续相和包含具有乙烯基聚合物的分散相。优选的，体系中分散相级颗粒的重量为聚合物多元醇总重量的49％-58％。与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：本专利技术通过采取连续反应制备工艺，改变原料中基础聚醚种类，不饱和大分子单体的种类，并调整分子量控制剂的用量，形成一种稳定的聚合物多元醇体系，可得到具有强度较高的聚合物多元醇产品，其固含量为52-56％，25℃时的粘度为5500-5850mPa.s，羟值为26-30mgKOH/g。具体实施方式下面结合实施例对本专利技术作进一步的说明，但其并不限制本专利技术的实施。实施例1第一步：向反应釜中投入50克甘油，100克乙二醇，0.15克DMC投入釜中，密封好，氮气置换10次，升温至140℃脱水3小时，用4715克环氧丙烷与其反应，反应完成后熟化一小时，使未反的PO完全反应，脱单体1小时，降温放料后待用。第二步：向反应釜中投入大分子环己胺400克，过氧化类催化剂0.8克，投入123克马来酸酐，投入EO400克与其完全反应升温130℃反应7小时，制成大分子单体，冷却出釜待用。第三步：将第一步制成的聚醚多元醇303克，丙烯腈121克，苯乙烯248克，上述分散剂65克，过氧化类催化剂1.0克，助剂40克，放入釜中，氮气置换6次，加热至120℃，反应完毕后，熟化1.5小时，脱除未反应的丙烯腈和苯乙烯单体，冷却过滤后作为底料使用。第四步：向三个串联反应器中各加入150克上述第三步制得的聚合物多元醇作为底料，向进料器中投入4310克第一步制成的聚醚多元醇，丙烯腈1650克，苯乙烯3680克，分散剂880克，过氧化类催化剂15克，助剂550克，硫醇类链转移剂22克，待底料加热至110℃后连续进入，收集溢流物料，抽真空脱除未反应单体后，得到所述的聚合物多元醇。发泡后海绵强度的对比结果，见表1。表1通过表1可以看出，本实施例制备的聚合物多元醇的强度明显增大。实施例2第一步：向反应釜中投入100克三乙醇胺，100克二乙二醇，0.15克DMC投入釜中，密封好，氮气置换10次，升温至140℃脱水3小时，用3700克环氧丙烷与其反应，反应完成后熟化一小时，使未反的PO完全反应，脱单体一小时，降温放料后待用。第二步：向反应釜中投入大分子二甲基脂肪胺400克，过氧化类催化剂0.8克，投入123克马来酸酐，投入EO400克与其完全反应升温130℃反应7小时，制成大分子单体，冷却出釜待用。第三步：将第一步制成的聚醚多元醇303克，丙烯腈121克，苯乙烯248克，上述分散剂65克，过氧化类催化剂1.0克，助剂40克，放入釜中，氮气置换6次，加热至120℃，反应完毕后，熟化1.5小时，脱除未反应的丙烯腈和苯乙烯单体，冷却过滤后作为底料使用。第四步：向三个串联反应器中各加入100克上述第三步制得的聚合物多元醇作为底料，向进料器中投入3150克第一步制成的聚醚多元醇，丙烯腈1200克，苯乙烯2550克，分散剂670克，过氧化类催化剂11克，助剂400克，硫醇类链转移剂13克，待底料加热至120℃后连续进入，收集溢流物料，抽真空脱除未反应单体后，得到所述的聚合物多元醇。发泡后海绵强度的对比结果，见表2。表2通过表2可以看出，本实施例制备的聚合物多元醇的强度明显增大。实施例3第一步：向反应釜中投入120克三乙醇胺，125克二乙二醇，0.21克DMC投入釜中，密封好，氮气置换10次，升温至140℃脱水3小时，用3700克环氧丙烷与其反应，反应完成后熟化一小时，使未反的PO完全反应，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高强度聚合物多元醇的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：/n(1)合成基础聚醚多元醇：合成官能度为2～3、Mn＝600-5000的基础聚醚多元醇；/n(2)合成大分子分散剂：先向反应釜中投入f＝3-6.6、Mn＝3000-12000的大分子物质和催化剂，然后加入马来酸酐，再加入环氧烷烃，反应制得大分子分散剂；/n(3)制备底料：将步骤(1)制备的聚醚多元醇、丙烯腈、苯乙烯、步骤(2)制备的大分子分散剂、过氧化类催化剂和助剂，放入釜中，氮气置换，进行反应，脱除未反应的丙烯腈和苯乙烯单体，冷却过滤后作为底料使用；/n(4)合成目标产品：向串联反应器中分别加入步骤(3)制备的底料，向进料中投入步骤(1)制备的聚醚多元醇、丙烯腈、苯乙烯、步骤(2)制备的大分子分散剂、过氧化类催化剂、助剂和链转移剂，作为顶料，待底料加热后连续进入顶料，进行反应，得到所述的高强度聚合物多元醇。/n

【技术特征摘要】
1.一种高强度聚合物多元醇的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
(1)合成基础聚醚多元醇：合成官能度为2～3、Mn＝600-5000的基础聚醚多元醇；
(2)合成大分子分散剂：先向反应釜中投入f＝3-6.6、Mn＝3000-12000的大分子物质和催化剂，然后加入马来酸酐，再加入环氧烷烃，反应制得大分子分散剂；
(3)制备底料：将步骤(1)制备的聚醚多元醇、丙烯腈、苯乙烯、步骤(2)制备的大分子分散剂、过氧化类催化剂和助剂，放入釜中，氮气置换，进行反应，脱除未反应的丙烯腈和苯乙烯单体，冷却过滤后作为底料使用；
(4)合成目标产品：向串联反应器中分别加入步骤(3)制备的底料，向进料中投入步骤(1)制备的聚醚多元醇、丙烯腈、苯乙烯、步骤(2)制备的大分子分散剂、过氧化类催化剂、助剂和链转移剂，作为顶料，待底料加热后连续进入顶料，进行反应，得到所述的高强度聚合物多元醇。


2.根据权利要求1所述的高强度聚合物多元醇的制备方法，其特征在于：步骤(1)中的基础聚醚多元醇，是以乙二醇和甘油为起始剂，在DMC催化剂作用下，与环氧丙烷进行聚合反应得到。


3.根据权利要求1所述的高强度聚合物多元醇的制备方法，其特征在于：步骤(1)中合成基础聚醚多元醇时，压力控制在小于0.1MPa，反应温度控制在140℃-150℃。...

【专利技术属性】
技术研发人员：荆晓东，于利明，孙言丛，
申请(专利权)人：荆晓东，
类型：发明
国别省市：山东;37