一种二聚酸聚酯多元醇及其制备方法和应用技术

本发明专利技术提供一种二聚酸聚酯多元醇及其制备方法和应用，所述二聚酸聚酯多元醇的制备原料按照重量份包括二元醇10～50重量份、二聚酸50～100重量份、催化剂0.005～0.05重量份和复合稳定剂0.002～0.3重量份；通过在制备原料中添加复合稳定剂，不仅可以有效地降低二元醇在酯化阶段被氧化的风险，还可以降低二聚酸在缩聚阶段被氧化的风险，从而降低了整个制备过程中副反应的产生，使最终制备得到的多元醇的酸值更低，分子量分布更窄，更适用于作为水性聚氨酯树脂的合成原料。氨酯树脂的合成原料。

【技术实现步骤摘要】
一种二聚酸聚酯多元醇及其制备方法和应用


[0001]本专利技术属于聚合物合成
，具体涉及一种二聚酸聚酯多元醇及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]聚氨酯的是近代化学工业飞速发展的工艺之一，各种聚氨酯材料不断涌现，广泛应用在食品包装、医疗器械、皮革箱包、减震器、密封器件、绝缘体等方面。制备聚氨酯的原料一般是多元醇、扩链剂和异氰酸酯等。其中，对聚氨酯性质有决定作用的就是多元醇，多元醇对聚氨酯的性能有较大的影响，如模量、拉伸强度、玻璃化温度和抗黄变性能等。常规聚酯多元醇，如聚己二酸一丁二醇酯、聚己二酸一乙二醇酯制成的产品在抗水解、抗氧化、抗紫外分解等方面存在不足，影响了聚氨酯在耐低温弹性体、防腐漆、海上涂料等有特殊要求聚氨酯工业中的应用。
[0003]在所有二元羧酸中，二聚酸的分子结构最为独特，主链较长，含有36个碳原子、2个大的烷基支链，而且完全由生物质转化而来，二聚酸由于其独特的分子结构在高分子材料领域得到愈来愈多的应用；以二聚酸和短分子二醇等为原料合成较高相对分子质量的聚酯多元醇，用于合成的水性聚氨酯树脂，具有良好的耐候性、柔韧性和较高的机械强度。
[0004]CN103113560A公开了一种二聚酸型聚酯多元醇的制备方法，其以二元酸的长链二聚酸和二元醇为主要原料，在有机催化剂的作用及氮气保护下进行酯化聚合反应，进一步真空脱水，脱单体，获得酸价小于1mgKOH/g，数均分子量为1300～3000的不同规格型号的二聚酸型聚酯多元醇；该专利技术具有工艺操作容易、产品得率高、产品质量稳定、操作费用低的特点。
[0005]CN10120529A公开了一种二聚酸聚酯多元醇及其制备方法，该二聚酸聚酯多元醇的酸值为0.5～4mgKOH/g、羟值为60～500mgKOH/g，制备方法操作方便并且产品性能稳定。该专利技术的制备方法主要是将二聚酸和多元醇在催化剂和带水剂存在下，在氮气保护下时行反应，最后在减压蒸馏条件下蒸出小分子物质，真空状态下冷却后得到浅棕色的二聚酸聚酯多元醇。
[0006]但是，现有技术中合成的二聚酸聚酯多元醇的收率仍较低，且色度、酸值还有待进一步降低，使其更适用于水性聚氨酯树脂的合成。
[0007]因此，合成一种色度和酸值均较低、分子量分布较窄且收率较高的二聚酸聚酯多元醇，是本领域技术人员迫在眉睫需要解决的技术问题。

技术实现思路

[0008]针对现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种二聚酸聚酯多元醇及其制备方法和应用，所述二聚酸聚酯多元醇的制备原料包括特定份数的二元醇、二聚酸、催化剂和复合稳定剂的组合，采用上述制备原料制备得到的二聚酸聚酯多元醇的色度和酸值较低，分子质量分布较窄且收率较高，更适用于水性聚氨酯树脂的合成。
[0009]为达此目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0010]第一方面，本专利技术提供一种二聚酸聚酯多元醇，所述二聚酸聚酯多元醇的制备原料按照重量份包括如下组分：
[0011][0012]其中，所述二元醇可以为15重量份、20重量份、25重量份、30重量份、35重量份、40重量份或45重量份等。
[0013]所述二聚酸可以为55重量份、60重量份、65重量份、70重量份、75重量份、80重量份、85重量份、90重量份或95重量份等。
[0014]所述催化剂可以为0.01重量份、0.015重量份、0.02重量份、0.025重量份、0.03重量份、0.035重量份、0.04重量份或0.045重量份等。
[0015]所述复合稳定剂可以为0.005重量份、0.007重量份、0.009重量份、0.011重量份、0.013重量份、0.015重量份、0.017重量份、0.019重量份、0.02重量份、0.023重量份、0.026重量份或0.029重量份等。
[0016]本专利技术提供的二聚酸聚酯多元醇的制备原料包括特定份数的二元醇、二聚酸、催化剂和复合稳定剂的组合；通过在制备原料中添加特定份数的复合稳定剂，可以限制二聚酸聚酯多元醇整个制备过程中副产物的产生；所述复合稳定剂的加入，一方面可以降低酯化阶段二元醇被氧化；另一方面还可以降低在缩聚阶段二聚酸被氧化，从而使得整个制备过程中副产物的产生较少，最终得到酸值低和色度低的二聚酸聚酯多元醇；且通过上述制备原料的组合制备得到的二聚酸聚酯多元醇的分子质量分布更窄，收率更高，使得所述二聚酸聚酯多元醇更适用于水性聚氨酯树脂的合成。
[0017]在本专利技术中二聚酸可以选择英国CRODA公司的高纯度二聚酸，质量分数在99％以上，其结构如式I所示：
[0018][0019]优选地，所述二元醇为碳链小于10(例如9、8、7、6、5、4、3、2或1等)的二元醇。
[0020]优选地，所述二元醇包括乙二醇、1,2
‑
丙二醇、1,3
‑
丙二醇、2
‑
甲基
‑
1,3
‑
丙二醇、1,4
‑
丁二醇、1,5
‑
戊二醇、新戊二醇或1,6
‑
己二醇中的任意一种或至少两种的组合。
[0021]优选地，所述催化剂包括钛酸四异丙酯、钛酸四正丁酯、钛酸四叔丁酯、辛酸亚锡、二月桂酸二丁基锡、月桂酸铋、氧化锌或三氧化二锑中的任意一种或至少两种的组合。
[0022]优选地，所述二聚酸聚酯多元醇中催化剂的含量为0.01～0.012重量份，例如0.0102重量份、0.0104重量份、0.0106重量份、0.0108重量份、0.011重量份、0.0112重量份、0.0114重量份、0.0116重量份或0.0118重量份等。
[0023]优选地，所述复合稳定剂包括磷酸酯类热稳定剂和亚磷酸酯类热氧稳定剂的组合。
[0024]在本专利技术的优选技术方案中选择磷酸酯类热稳定剂和亚磷酸酯类热氧稳定剂搭配作为复合稳定剂可以更好地降低副产物的产生。
[0025]优选地，所述磷酸酯类热稳定剂和亚磷酸酯类热氧稳定剂的质量比为0.5～1:1，例如0.55:1、0.6:1、0.65:1、0.7:1、0.75:1、0.8:1、0.85:1、0.9:1或0.95:1等。
[0026]作为本专利技术的优选技术方案，磷酸酯类热稳定剂和亚磷酸酯类热氧稳定剂的质量比为0.5～1:1时可以更好的降低副产物的产生，一方面，如果其中磷酸酯类热稳定剂添加量相对较高，则会导致酯化阶段中的短分子二元醇、二聚酸被氧化，产生副产物，影响最终得到的多元醇的色度；另一方面，如果亚磷酸酯类热氧稳定剂添加量相对较高，则会导致在缩聚反应阶段多元醇不稳定，进而会导致最终制备得到的多元醇的收率较低与分子量的分布较宽。
[0027]优选地，所述磷酸酯类热稳定剂包括磷酸三苯酯、磷酸三乙酯、甲膦酸三乙酯或三乙基膦酰乙酸酯中的任意一种或至少两种的组合。
[0028]优选地，所述亚磷酸酯类热氧稳定剂包括亚磷酸三苯酯、亚磷酸三(2,4
‑
二叔丁基苯基)酯、双(2,4
‑
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种二聚酸聚酯多元醇，其特征在于，所述二聚酸聚酯多元醇的制备原料按照重量份包括如下组分：2.根据权利要求1所述的二聚酸聚酯多元醇，其特征在于，所述二元醇为碳链小于10的二元醇；优选地，所述二元醇包括乙二醇、1,2
‑
丙二醇、1,3
‑
丙二醇、2
‑
甲基
‑
1,3
‑
丙二醇、1,4
‑
丁二醇、1,5
‑
戊二醇、新戊二醇或1,6
‑
己二醇中的任意一种或至少两种的组合。3.根据权利要求1或2所述的二聚酸聚酯多元醇，其特征在于，所述催化剂包括钛酸四异丙酯、钛酸四正丁酯、钛酸四叔丁酯、辛酸亚锡、二月桂酸二丁基锡、月桂酸铋、氧化锌或三氧化二锑中的任意一种或至少两种的组合；优选地，所述二聚酸聚酯多元醇中催化剂的含量为0.01～0.012重量份。4.根据权利要求1～3任一项所述的二聚酸聚酯多元醇，其特征在于，所述复合稳定剂包括磷酸酯类热稳定剂和亚磷酸酯类热氧稳定剂的组合；优选地，所述磷酸酯类热稳定剂和亚磷酸酯类热氧稳定剂的质量比为0.5～1:1；优选地，所述磷酸酯类热稳定剂包括磷酸三苯酯、磷酸三乙酯、甲膦酸三乙酯或三乙基膦酰乙酸酯中的任意一种或至少两种的组合；优选地，所述亚磷酸酯类热氧稳定剂包括亚磷酸三苯酯、亚磷酸三(2,4
‑
二叔丁基苯基)酯、双(2,4
‑
二叔丁基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯、双十八烷基季戊四醇二亚磷酸酯或四(2,4
‑
二叔丁基酚)
‑
4,4'
‑
联苯基二亚磷酸酯中的任意一种或至少两种的组合。5.根据权利要求1～4任一项所述的二聚酸聚酯多元醇，其特征在于，所述二聚酸聚酯多元醇的制备原料还包括其他二元酸；优选地，所述其他二元酸包括丁二酸、戊二酸、己二酸、壬二酸或癸二酸中的任意一种或至少两种的组合；优选地，所述二聚酸聚酯多元醇中其他二元酸的含量为0～50重量份且不等于0。6.一种如权利要求1～5任...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵波峰，蒋红梅，宋海峰，唐劲松，
申请(专利权)人：上海华峰新材料研发科技有限公司，
类型：发明
国别省市：