鞋材用聚醚多元醇的制备方法技术

本发明专利技术属于聚醚多元醇合成技术领域，具体涉及一种鞋材用聚醚多元醇的制备方法。本发明专利技术创新性地采用双催化体系合成鞋材用聚醚多元醇，以KOH为主催化剂，磷腈催化剂为助催化剂，有机酸中和，有机纤维助滤，反应历程活性高，副反应产物少。相比传统市售KOH催化工艺合成的聚醚多元醇，本发明专利技术聚醚多元醇产品的不饱和度低、分子量分布窄、伯羟基封端率高，可赋予聚氨酯鞋材更快的熟化速度、更优异的性能。更优异的性能。

【技术实现步骤摘要】
鞋材用聚醚多元醇的制备方法


[0001]本专利技术属于聚醚多元醇合成
，具体涉及一种鞋材用聚醚多元醇的制备方法。

技术介绍

[0002]聚氨酯鞋底材料具有舒适、轻便、耐磨、弹性好、强度高等优点，成型工艺简单，可以有多种密度和硬度。鞋底主要由大底、中底和内底3部分组成。其中，中底和内底是确保鞋底具备良好缓冲性、减震性和能量回归的重要构件，直接影响着鞋子的功能和舒适性。具备高回弹减震性能的聚氨酯鞋中底可使人体重量比较合理地分布在脚的各个部分，缓冲运动对大脑、跟骨和身体其他部位造成的震荡，保证了鞋的舒适性需求。原料品质支撑产品性能，随着国内对低密度聚氨酯鞋材的研究不断深入，生产工艺在不断改进和优化，厂家对聚醚多元醇的要求也越来越高。
[0003]国内使用较多的鞋材用聚醚多元醇为KOH催化体系、两官能度、相对分子质量在4000左右的产品。受催化体系限制，现有鞋材用聚醚多元醇难以进一步降低副反应，获得更低不饱和度的产品，限制了聚氨酯鞋材向更低成本、更高质量的发展。
[0004]中国专利104497298B提供一种制备低不饱和度、高分子量、高活性聚醚多元醇的方法，采用有机醇盐作为催化剂，用活泼氢化物和氧化烯烃聚合反应制备，但此专利技术中的有机醇盐制备工艺复杂，工业化应用成本高。中国专利106947074B提供一种低不饱和度高活性高分子量聚醚多元醇的制备方法，以氢氧化铯作为催化剂，先加入环氧丙烷与起始剂进行开环反应，开环反应结束后，加入环氧乙烷进行封端，最后精制得成品聚醚多元醇，其催化效果优于传统氢氧化钾，但仍受制于碱金属催化的限制，难以进一步降低不饱和度，提高封端率。中国专利104109234B提供一种高分子量低不饱和度高伯羟基含量聚醚多元醇的制备方法，采用处理剂处理含有双金属催化剂DMC的高分子量低不饱和度聚醚多元醇，然后加入环氧乙烷进行封端反应，再用吸附剂处理封端后的产物，最后过滤得到高分子量低不饱和度高活性聚醚多元醇，但其操作工艺复杂，仍受碱金属的催化能力制约难以获得更高的伯羟基封端率。中国专利109485844A提供一种高活性高分子量低不饱和度聚醚多元醇的制备方法，通过采用二、三官能度混合起始剂，磷腈催化剂催化，传统酸水工艺中和，制得的聚醚多元醇具有活性高，挥发性有机物含量少，气味小的特点，但其单一磷腈催化剂用量高，且传统磷酸中和工艺难以满足市场对环保、低气味的更高要求。基于以上原因，亟需一种更高效、简单的催化体系，进一步降低不饱和度，提高伯羟基含量，满足高分子量高活性聚醚多元醇尤其是鞋材用高活性聚醚多元醇的发展需求。

技术实现思路

[0005]本专利技术要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种鞋材用聚醚多元醇的制备方法，创新性地采用双催化体系，以KOH为主催化剂，磷腈催化剂为助催化剂，再经有机酸中和，有机纤维助滤，反应历程活性高，副反应产物少；制备的聚醚多元醇产品，不饱和
度低、分子量分布窄、伯羟基含量高、气味低，能够赋予聚氨酯鞋材更优异的性能。
[0006]本专利技术所述的鞋材用聚醚多元醇的制备方法，包括以下步骤：
[0007](1)在碱金属催化剂的作用下，小分子起始剂和环氧丙烷进行初步聚合反应，得到中间体聚醚多元醇；
[0008](2)在磷腈催化剂的作用下，向中间体聚醚多元醇中加入环氧丙烷进行引发反应，引发后加入环氧丙烷和环氧乙烷进行共聚反应，反应完毕后加入环氧乙烷进行封端聚合反应，制得粗聚醚多元醇；
[0009](3)向粗聚醚多元醇中加入机酸中和剂进行中和，然后加入助滤剂，再进行干燥、过滤，即得鞋材用聚醚多元醇。
[0010]其中：
[0011]步骤(1)中所述的小分子起始剂为乙二醇、丙二醇、二乙二醇或二丙二醇中的至少一种。
[0012]步骤(1)中所述的碱金属催化剂为氢氧化钾，加入量为中间体聚醚多元醇设计质量的1
‑
2％，优选1
‑
1.5％。
[0013]步骤(2)中的磷腈催化剂加入量为粗聚醚多元醇设计质量的0.5
‑
3.5
‰
，优选1.5
‑
2.5
‰
。
[0014]步骤(2)中环氧丙烷的引发反应温度为90
‑
105℃，优选95
‑
100℃，环氧丙烷和环氧乙烷共聚反应的温度为90
‑
105℃，优选95
‑
100℃。
[0015]步骤(2)中进行共聚反应的环氧乙烷共聚量为粗聚醚多元醇设计质量的5
‑
10％，进行共聚反应的环氧丙烷与环氧乙烷的质量比为3:1。
[0016]步骤(2)中环氧乙烷封端聚合反应的温度为105
‑
125℃，优选110
‑
120℃，进行封端聚合反应的环氧乙烷的量为粗聚醚多元醇设计质量的15
‑
25％，优选18
‑
23％。
[0017]步骤(3)中所述的有机酸中和剂为柠檬酸或己二酸的一种或两种。
[0018]步骤(3)中的助滤剂为高比表面积Cartridge P和三维网络结构有机助滤剂的复配物，Cartridge P为达拉斯(青岛)特种吸附剂有限公司产品，加入量为聚醚多元醇质量的0.05
‑
0.08％，有机助滤剂为具有纤维结构的木纤维、植物纤维或高纯的纤维素纤维中的至少一种，加入量为聚醚多元醇质量的0.1
‑
0.3％。
[0019]进一步地，所述的鞋材用聚醚多元醇的制备方法，包括以下步骤：
[0020](1)将小分子起始剂和碱金属催化剂加入耐压反应釜中混合，氮气置换至釜内氧含量小于50ppm，然后在升温至105
‑
115℃，加入环氧丙烷进行初步聚合反应，反应完毕继续内压反应1.5
‑
3.5h，脱出未反应单体，得到中间体聚醚多元醇；
[0021](2)将步骤(1)中的中间体聚醚多元醇和磷腈催化剂加入耐压反应釜，氮气置换至釜内氧含量小于50ppm，在90
‑
115℃真空度低于
‑
0.09MPa条件下氮气鼓泡计时1
‑
3h，计时结束后加入环氧丙烷进行引发聚合反应，反应完毕后继续内压反应3.5
‑
5.5h，脱出未反应单体，补氮气至0.05
‑
0.08MPa，加入环氧丙烷和环氧乙烷进行共聚反应，反应完毕内压1
‑
3小时后脱出未反应单体，补氮气至0.05
‑
0.08MPa，然后加入环氧乙烷进行封端聚合反应，反应完毕内压1
‑
3h，脱出未反应的残留单体和小分子副产物，即制得粗聚醚多元醇；
[0022](3)将步骤(2)制得的聚醚多元醇粗聚物加入有机酸中和剂进行中和，然后加入助滤剂，再进行干燥、过滤，即得鞋材用聚醚多元醇。
[0023]与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种鞋材用聚醚多元醇的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：(1)在碱金属催化剂的作用下，小分子起始剂和环氧丙烷进行初步聚合反应，得到中间体聚醚多元醇；(2)在磷腈催化剂的作用下，向中间体聚醚多元醇中加入环氧丙烷进行引发反应，引发后加入环氧丙烷和环氧乙烷进行共聚反应，反应完毕后加入环氧乙烷进行封端聚合反应，制得粗聚醚多元醇；(3)向粗聚醚多元醇中加入机酸中和剂进行中和，然后加入助滤剂，再进行干燥、过滤，即得鞋材用聚醚多元醇。2.根据权利要求1所述的鞋材用聚醚多元醇的制备方法，其特征在于：步骤(1)中所述的小分子起始剂为乙二醇、丙二醇、二乙二醇或二丙二醇中的至少一种。3.根据权利要求1所述的鞋材用聚醚多元醇的制备方法，其特征在于：步骤(1)中所述的碱金属催化剂为氢氧化钾，加入量为中间体聚醚多元醇设计质量的1
‑
2％。4.根据权利要求1所述的鞋材用聚醚多元醇的制备方法，其特征在于：步骤(2)中的磷腈催化剂加入量为粗聚醚多元醇设计质量的0.5
‑
3.5
‰
。5.根据权利要求1所述的鞋材用聚醚多元醇的制备方法，其特征在于：步骤(2)中环氧丙烷的引发反应温度为90
‑
105℃，环氧丙烷和环氧乙烷共聚反应的温度为90
‑
105℃。6.根据权利要求1所述的鞋材用聚醚多元醇的制备方法，其特征在于：步骤(2)中进行共聚反应的环氧乙烷共聚量为粗聚醚多元醇设计质量的5
‑
10％，进行共聚反应的环氧丙烷与环氧乙烷的质量比为3:1。7.根据权利要求1所述的鞋材用聚醚多元醇的制备方法，其特征在于：步骤(2)中环氧乙烷封端聚合反应的温度为105
‑
125℃，进行封端聚合反应的环氧乙烷的量为粗聚醚多元醇设计质量的15
‑...

【专利技术属性】
技术研发人员：张德江，孙兆任，王腾，周玉波，
申请(专利权)人：山东一诺威新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：