一种聚氨酯预聚体及其制备方法、聚氨酯产品技术

本发明专利技术公开一种聚氨酯预聚体及其制备方法、聚氨酯产品，聚氨酯预聚体的制备方法包括以下步骤：将二苯基甲烷二异氰酸酯溶解于复配溶剂中，再加入脱水多元醇，反应后分层，取下层得高游离二苯基甲烷二异氰酸酯聚氨酯预聚体；使用复配溶剂对所述高游离二苯基甲烷二异氰酸酯聚氨酯预聚体进行萃取后去除萃取液，得到混合物，将所述混合物蒸馏分离后分别得到低游离二苯基甲烷二异氰酸酯聚氨酯预聚体和复配溶剂。本发明专利技术得到的低游离二苯基甲烷二异氰酸酯聚氨酯预聚体中游离二苯基甲烷二异氰酸酯含量低，且含量为0.01～1wt％，有效防止聚氨酯预聚体在储存和转移中带来的成本提高和变质的风险，环保性能优异，具有连续化生产的应用前景。前景。前景。

【技术实现步骤摘要】
一种聚氨酯预聚体及其制备方法、聚氨酯产品


[0001]本专利技术涉及高分子材料制备
，特别涉及一种聚氨酯预聚体及其制备方法、聚氨酯产品。

技术介绍

[0002]聚氨酯产品通常以泡沫塑料、弹性体、涂料、胶粘剂、纤维、合成革、防水材料等形式存在，在交通运输、建筑、机械、水利、国防、医疗等领域具有广泛的应用。聚氨酯产品是由聚氨酯预聚体与固化剂或扩链剂反应后生成，聚氨酯预聚体是其中的关键成分。现有的聚氨酯预聚体的制备方法采用化学计量过量的二异氰酸酯与聚酯或者聚醚等低聚物多元醇进行反应，这样制备得到的聚氨酯预聚体中不可避免地含有较多游离的二异氰酸酯。
[0003]目前，为减少游离二异氰酸酯的含量，会对制备得到的聚氨酯预聚体进行去除游离二异氰酸酯处理。当二异氰酸酯具有相对较高的蒸汽压和/或预聚体粘度较低时，可以通过简单蒸馏的方式从预聚体中去除未反应的二异氰酸酯；但当二异氰酸酯具有相对较低的蒸汽压和/或预聚体粘度较高时，去除游离二异氰酸酯相当困难。由于二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)在25℃下蒸汽压仅为0.001Pa，通过简单的提高温度进行减压蒸馏无法有效地减少游离MDI的含量。

技术实现思路

[0004]本专利技术的主要目的是提出一种聚氨酯预聚体及其制备方法、聚氨酯产品，旨在解决高粘度的聚氨酯预聚体中游离二苯基甲烷二异氰酸酯含量高的问题。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提出一种低游离二苯基甲烷二异氰酸酯聚氨酯预聚体的制备方法，包括以下步骤：
[0006]步骤S10、将二苯基甲烷二异氰酸酯溶解于复配溶剂中，再加入脱水多元醇，反应后分层，取下层得高游离二苯基甲烷二异氰酸酯聚氨酯预聚体；
[0007]步骤S20、使用复配溶剂对所述高游离二苯基甲烷二异氰酸酯聚氨酯预聚体进行萃取后去除萃取液，得到混合物，将所述混合物蒸馏分离后分别得到低游离二苯基甲烷二异氰酸酯聚氨酯预聚体和复配溶剂；
[0008]其中，所述复配溶剂包括第一溶剂和烃类化合物，所述第一溶剂和所述烃类化合物的摩尔量比为(1～5)：1，所述第一溶剂包括乙酸乙酯、己二酸二异丙酯、己二酸二异丁酯、丙酮、甲乙酮、环己酮、苯、甲苯、二甲苯、氯苯或二氯苯，所述烃类化合物包括碳原子数为5～18的链烷烃，所述混合物中含有低游离二苯基甲烷二异氰酸酯聚氨酯预聚体和复配溶剂。
[0009]可选地，步骤S10之后还包括：
[0010]步骤S11、收集上层溶液，将所述上层溶液蒸馏分离得复配溶剂和二苯基甲烷二异氰酸酯。
[0011]可选地，步骤S20之后还包括：
[0012]步骤S21、将所述萃取液蒸馏分离，得到复配溶剂和二苯基甲烷二异氰酸酯。
[0013]可选地，步骤S21之后还包括：步骤S22、将步骤S11或步骤S21得到的二苯基甲烷二异氰酸酯溶解于复配溶剂中，再加入脱水多元醇，反应后分层，取下层得高游离二苯基甲烷二异氰酸酯聚氨酯预聚体；和/或，
[0014]步骤S21之后还包括：步骤S23、将二苯基甲烷二异氰酸酯溶解于步骤S11或步骤S20或步骤S21得到的复配溶剂中，再加入脱水多元醇，反应后分层，取下层得高游离二苯基甲烷二异氰酸酯聚氨酯预聚体；和/或，
[0015]步骤S21之后还包括：步骤S24、使用步骤S11或步骤S20或步骤S21得到的复配溶剂对所述高游离二苯基甲烷二异氰酸酯聚氨酯预聚体进行萃取后去除萃取液，得到混合物，将所述混合物蒸馏分离后分别得到低游离二苯基甲烷二异氰酸酯聚氨酯预聚体和复配溶剂。
[0016]可选地，步骤S11中，蒸馏温度为60～100℃；和/或，
[0017]步骤S21中，蒸馏温度为60～100℃。
[0018]可选地，步骤S20包括：
[0019]在60～100℃下，自萃取塔的顶部向塔内注入所述高游离二苯基甲烷二异氰酸酯聚氨酯预聚体，自萃取塔的底部向塔内注入复配溶剂，搅拌混合，去除萃取液，得到混合物，将所述混合物蒸馏分离后分别得到低游离二苯基甲烷二异氰酸酯聚氨酯预聚体和复配溶剂。
[0020]可选地，所述脱水多元醇包括分子量不小于500g/mol的聚己内酯二元醇或分子量不小于500g/mol的聚己内酯三元醇。
[0021]可选地，步骤S20中，所述蒸馏分离的方法包括旋转蒸发或分子短程蒸馏；和/或，
[0022]步骤S11中，所述蒸馏分离的方法包括旋转蒸发或分子短程蒸馏；和/或，
[0023]步骤S21中，所述蒸馏分离的方法包括旋转蒸发或分子短程蒸馏。
[0024]本专利技术还提出一种低游离二苯基甲烷二异氰酸酯聚氨酯预聚体，所述低游离二苯基甲烷二异氰酸酯聚氨酯预聚体采用如上所述的低游离二苯基甲烷二异氰酸酯聚氨酯预聚体的制备方法制得。
[0025]此外，本专利技术还提出一种聚氨酯产品，所述聚氨酯产品由如上所述的低游离二苯基甲烷二异氰酸酯聚氨酯预聚体和固化剂或扩链剂反应而制得。
[0026]本专利技术的技术方案中，复配溶剂能够溶解二苯基甲烷二异氰酸酯和多元醇，但不能溶解聚氨酯预聚体，聚氨酯预聚体一旦经由二苯基甲烷二异氰酸酯和多元醇反应生成就会从复配溶剂中析出，使得初步得到的高游离二苯基甲烷二异氰酸酯聚氨酯预聚体中游离二苯基甲烷二异氰酸酯含量较少，降低了后续进一步去除二苯基甲烷二异氰酸酯的难度，紧接着，继续使用复配溶剂对高游离二苯基甲烷二异氰酸酯聚氨酯预聚体进行萃取去除二苯基甲烷二异氰酸酯，蒸馏分离后最终得到低游离二苯基甲烷二异氰酸酯聚氨酯预聚体，得到的低游离二苯基甲烷二异氰酸酯聚氨酯预聚体中游离二苯基甲烷二异氰酸酯含量低，游离二苯基甲烷二异氰酸酯含量为0.01～1wt％；相比于以往的技术中制备聚氨酯预聚体过程与去除游离二苯基甲烷二异氰酸酯处理过程相互独立，本专利技术中这两过程连续进行，有效防止聚氨酯预聚体在储存和转移中带来的成本提高和变质的风险；此外，在制备得到低游离二苯基甲烷二异氰酸酯聚氨酯预聚体的同时会得到复配溶剂，复配溶剂能够循环使
用，环保性能优异；该制备方法流程清晰，顺序合理，具有连续化生产的应用前景。
附图说明
[0027]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅为本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
[0028]图1为本专利技术提出的低游离二苯基甲烷二异氰酸酯聚氨酯预聚体的制备方法的第一实施例的流程示意图。
[0029]本专利技术目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
[0030]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。
[0031]需要说明的是，实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种低游离二苯基甲烷二异氰酸酯聚氨酯预聚体的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤S10、将二苯基甲烷二异氰酸酯溶解于复配溶剂中，再加入脱水多元醇，反应后分层，取下层得高游离二苯基甲烷二异氰酸酯聚氨酯预聚体；步骤S20、使用复配溶剂对所述高游离二苯基甲烷二异氰酸酯聚氨酯预聚体进行萃取后去除萃取液，得到混合物，将所述混合物蒸馏分离后分别得到低游离二苯基甲烷二异氰酸酯聚氨酯预聚体和复配溶剂；其中，所述复配溶剂包括第一溶剂和烃类化合物，所述第一溶剂和所述烃类化合物的摩尔量比为(1～5)：1，所述第一溶剂包括乙酸乙酯、己二酸二异丙酯、己二酸二异丁酯、丙酮、甲乙酮、环己酮、苯、甲苯、二甲苯、氯苯或二氯苯，所述烃类化合物包括碳原子数为5～18的链烷烃，所述混合物中含有低游离二苯基甲烷二异氰酸酯聚氨酯预聚体和复配溶剂。2.如权利要求1所述的低游离二苯基甲烷二异氰酸酯聚氨酯预聚体的制备方法，其特征在于，步骤S10之后还包括：步骤S11、收集上层溶液，将所述上层溶液蒸馏分离得复配溶剂和二苯基甲烷二异氰酸酯。3.如权利要求2所述的低游离二苯基甲烷二异氰酸酯聚氨酯预聚体的制备方法，其特征在于，步骤S20之后还包括：步骤S21、将所述萃取液蒸馏分离，得到复配溶剂和二苯基甲烷二异氰酸酯。4.如权利要求3所述的低游离二苯基甲烷二异氰酸酯聚氨酯预聚体的制备方法，其特征在于，步骤S21之后还包括：步骤S22、将步骤S11或步骤S21得到的二苯基甲烷二异氰酸酯溶解于复配溶剂中，再加入脱水多元醇，反应后分层，取下层得高游离二苯基甲烷二异氰酸酯聚氨酯预聚体；和/或，步骤S21之后还包括：步骤S23、将二苯基甲烷二异氰酸酯溶解于步骤S11或步骤S20或步骤S21得到的复配溶剂中，再加入脱水多元醇，反应后分层，取下层得高游离二苯基甲烷二异氰酸酯聚氨酯预聚体；和/或，步骤S21...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐婷，杨文刚，邓明虓，
申请(专利权)人：季华实验室，
类型：发明
国别省市：