低反应热聚醚多元醇的制备方法技术

本发明专利技术涉及一种聚醚多元醇的制备方法，具体涉及一种低反应热聚醚多元醇的制备方法。包括以下步骤：(1)将高官能度起始剂与小分子醇类起始剂投入反应釜中，加入固体KOH，密封，升温，抽真空脱水；(2)控制反应釜内温度在90

【技术实现步骤摘要】
低反应热聚醚多元醇的制备方法


[0001]本专利技术涉及一种聚醚多元醇的制备方法，具体涉及一种低反应热聚醚多元醇的制备方法。

技术介绍

[0002]煤矿作为我国经济发展的重要能源，在生活和工业生产中起着重要作用。而在煤矿的开采过程中，最首要解决的问题就是开采过程中的安全问题，因此，如何保障煤矿开采过程的安全已成为现在煤矿工作中普遍关注的焦点。在煤矿下煤层抗压强度低，容易破碎变形产生裂缝和较大的变裂带，破碎松散围岩区在动压增大情况下极易发生冒顶，产生地下水灾。
[0003]通过在煤层破碎岩层中注入高分子化学煤岩体加固剂可将裂纹和裂缝粘结在一起，注入浆体的物料可被强劲地锁紧在一起，防止相互已锁紧的岩块之间发生相对移动，最终达到煤岩加固的目的。
[0004]常用的煤岩体加固剂有聚氨酯材料类，煤矿用聚氨酯有机加固材料由A组分和B组分组成，其中，A组分中聚醚多元醇是加固材料的主基料，可增加材料强度，同时影响着煤矿高分子材料的合成反应温度。现有常规煤矿用加固聚氨酯材料采用的聚醚多元醇多为3官能度甘油基环氧丙烷聚醚，该产品粘度低、羟值高，满足了前期较多的矿下加固应用。但伴随着越来越多的煤矿安全要求，适用新的市场需求最高反应温度不超过100℃，故需要开发特殊的低反应热矿用有机加固用的聚醚多元醇体系。

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，提供一种低反应热聚醚多元醇的制备方法，制备的聚醚多元醇具有高官能度、低羟值、低粘度的特性。
[0006]本专利技术所述的低反应热聚醚多元醇的制备方法，包括以下步骤：
[0007](1)原料输入和预处理：
[0008]将高官能度起始剂与小分子醇类起始剂投入反应釜中，加入固体KOH，密封反应釜，升温至100℃，抽真空脱水至釜内物料水分低于0.1％；
[0009](2)聚合反应：
[0010]控制反应釜内温度在90
‑
130℃，首次连续滴加环氧丙烷，过程中控制物料实际温度在90
‑
130℃反应，釜内压力为0.1
‑
0.4MPa，滴加完毕，熟化2
‑
3h；
[0011]加入固体KOH，密封反应釜，氮气置换三次，抽真空升温至90
‑
130℃，第二次连续滴加环氧丙烷，过程中控制温度在90
‑
130℃，釜内压力在0.1
‑
0.4MPa，滴加完毕，熟化2
‑
3h；
[0012](3)脱除单体：
[0013]控制釜内温度100
‑
140℃，抽真空，控制釜内压力在
‑
0.08MPa～
‑
0.09MPa，脱除未反应的环氧丙烷单体；
[0014](4)后处理：
[0015]降低反应釜内温度至75
‑
85℃，加入磷酸和纯水，搅拌，加入硅酸镁，升温至100
‑
110℃，抽真空脱水，控制釜内压力在
‑
0.08～
‑
0.09MPa，检测水分低于0.1％，放料，抽滤，得聚醚多元醇产品。
[0016]步骤(1)中，所述的高官能度起始剂占高官能度起始剂与小分子醇类起始剂总量的70
‑
99wt％。计算方式为高官能度起始剂有效固含量比上起始剂总量。
[0017]步骤(1)中，所述的高官能度起始剂为蔗糖、山梨醇、麦芽糖醇或四乙烯五胺中的一种或几种，优选麦芽糖醇。
[0018]所述的山梨醇为70％固含量、含有30％水分的山梨糖醇水溶液；所述的麦芽糖醇为75％固含量、含有25％水分的麦芽糖醇水溶液。
[0019]步骤(1)中，所述的小分子醇类起始剂为甘油、三乙二醇、二乙二醇、季戊四醇、三羟甲基丙烷、丙二醇、乙二醇或蓖麻油中的一种或几种，优选三羟甲基丙烷。
[0020]步骤(1)中，所述的固体KOH的加入量为聚合反应得到全部粗聚醚的0.15
‑
0.3％。
[0021]步骤(2)中，所述的固体KOH的加入量为聚合反应得到全部粗聚醚的0.1
‑
0.25％。
[0022]所述的高官能度起始剂与小分子醇类起始剂的用量为步骤(2)中首次连续滴加环氧丙烷的25
‑
40wt％。
[0023]步骤(4)中，所述的磷酸的加入量为固体KOH总质量的2.4倍，所述的纯水的加入量为聚合反应得到全部粗聚醚的4％，所述的硅酸镁的加入量为聚合反应得到全部粗聚醚的0.1％。
[0024]步骤(4)中，所述的聚醚多元醇产品，羟值为140
‑
150mg/KOH，粘度为1000
‑
1500mPa
·
s(25℃)。
[0025]与现有技术相比，本专利技术的有益效果如下：
[0026]1、本专利技术采用高官能度原料和小分子醇类化合物作为复合起始剂，可以得到高官能度(5
‑
7)、低粘度(1000
‑
1500mPa
·
s)的聚醚多元醇。官能度高意味着使用该聚醚生产的煤岩体加固制品具有良好的抗压和粘结强度，满足煤岩体加固的国家标准，同时粘度低，保证了注浆液流动性和渗透性好，在煤岩体加固过程中注浆液能充分渗透到细小的煤岩体裂隙中，从而保证了加固效果。
[0027]2、本专利技术制备的聚醚多元醇羟值为140
‑
150mgKOH/g，羟值低，内部反应温度低，使用该产品生产的煤矿加固产品，内部反应温度可以控制在90℃以内，远远低于国标规定(≤100℃)，能够有效避免矿下火灾事故的发生，作为煤矿用有机加固产品的原料更加能适应未来聚氨酯产业应用在煤矿的需求。
[0028]3、本专利技术聚醚多元醇采用分段催化的方法制备，首先以较低浓度的催化剂催化聚合反应，避免高浓度催化剂导致聚合反应不均匀，分子量分布宽。首先以较低含量的催化剂催化聚合反应，制备一定分子量的预聚物，补加催化剂接链到较高的目标分子量，聚合过程分子量分布均匀，制备的成品聚醚多元醇应用性能优异，产品基本指标长期稳定。
具体实施方式
[0029]以下结合实施例对本专利技术做进一步阐述，但其并不限制本专利技术的实施。
[0030]实施例中用到的所有原料所无特殊说明，均为市购。
[0031]实施例1
[0032]将麦芽糖醇水溶液400g，三羟甲基丙烷95g，固体KOH 8g投入反应釜内，进行密封釜操作，升温至100℃，进行抽真空脱水操作控制釜内物料水分低于0.1％。控制聚合釜内温度在102.5
±
2.5℃，连续滴加环氧丙烷，过程中控制物料实际温度在102.5
±
2.5℃反应，进料速度控制釜内压力小于0.4MPa，滴加1400g的环氧丙烷全部滴加完毕，熟化3h。开釜加入固体KOH5.5g，后进行密封釜操作，氮气置换三次，抽真空升温至107.5本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种低反应热聚醚多元醇的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：(1)原料输入和预处理：将高官能度起始剂与小分子醇类起始剂投入反应釜中，加入固体KOH，密封反应釜，升温，抽真空脱水至釜内物料水分低于0.1％；(2)聚合反应：控制反应釜内温度在90
‑
130℃，首次连续滴加环氧丙烷，过程中控制物料实际温度在90
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130℃反应，釜内压力为0.1
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0.4MPa，滴加完毕，熟化2
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3h；加入固体KOH，密封反应釜，氮气置换三次，抽真空升温至90
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130℃，第二次连续滴加环氧丙烷，过程中控制温度在90
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130℃，釜内压力在0.1
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0.4MPa，滴加完毕，熟化2
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3h；(3)脱除单体：控制釜内温度100
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140℃，抽真空，控制釜内压力在
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0.08MPa～
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0.09MPa，脱除未反应的环氧丙烷单体；(4)后处理：降低反应釜内温度至75
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85℃，加入磷酸和纯水，搅拌，加入硅酸镁，升温至100
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110℃，抽真空脱水，控制釜内压力在
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0.08～
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0.09MPa，检测水分低于0.1％，放料，抽滤，得聚醚多元醇产品。2.根据权利要求1所述的低反应热聚醚多元醇的制备方法，其特征在于：步骤(1)中，所述的高官能度起始剂占高官能度起始剂与小分子醇类起始剂总量的70
‑
99wt％。3.根据权利要求1所述的低反应热聚醚多...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨琦，李海东，邵家政，刘秀青，高伟伟，
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：