一种烯丙基聚醚、制备方法及其制备泡沫稳定剂的用途技术

本发明专利技术属于聚氨酯材料技术领域，具体涉及一种烯丙基聚醚及其制备方法，并进一步公开其用于制备聚醚改性聚硅氧烷类聚氨酯泡沫稳定剂的用途。本实施例所述烯丙基聚醚在传统合成工艺的基础上，通过线性控制反应过程中所述环氧丙烷/环氧丁烷与环氧乙烷的投料程序，最终形成一种具有环氧丙烷(PO)/环氧丁烷(BO)

【技术实现步骤摘要】
一种烯丙基聚醚、制备方法及其制备泡沫稳定剂的用途


[0001]本专利技术属于聚氨酯材料
，具体涉及一种烯丙基聚醚及其制备方法，并进一步公开其用于制备聚醚改性聚硅氧烷类聚氨酯泡沫稳定剂的用途。

技术介绍

[0002]聚氨酯泡沫稳定剂基本多属于有机硅非离子表面活性剂，其主要结构是聚硅氧烷
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聚氧化烯烃嵌段共聚物，根据聚硅氧烷与聚氧化烯烃连接方式可以有AB型线型嵌段结构、ABA型线型嵌段结构、单侧链型和多侧链型结构。除此之外，还可以通过调节聚硅氧烷和聚氧化烯烃的链节长短以及两者比例来实现不同聚氨酯泡沫体系对该类有机硅表面活性剂的使用要求。其中，聚氧化烯烃部分的结构、组成比例、分子量大小在聚氨酯泡沫的合成中起着乳化不同极性的反应组份、改善气泡粘弹强度、均衡各相界面张力、控制不溶性聚脲集聚物的颗粒大小和提高其分散度和溶解性等重要作用，具体表现为聚氨酯泡沫的泡沫稳定性、泡孔均匀程度、开孔能力以及配方体系的操作工艺稳定性。
[0003]因此，通过调整聚氧化烯烃链节部分的结构可以极大的影响聚氨酯泡沫稳定的综合应用特性。传统的聚氧化烯烃链节主要采用环氧乙烷环氧丙烷无规共聚物结构，但是，实际合成阶段却发现，由于环氧乙烷和环氧丙烷聚合反应速率存在差异，导致EO和PO在无规共聚得到的聚醚链上并不是按预设的投料比呈现均匀分布的结构。由于EO反应速率较快，更容易在开始时聚合形成EO链段，而PO反应速率较慢，则会在聚合后期积累导致形成的聚合链段PO比例偏高。因此，将二者用于制备烯丙基聚醚接枝改性聚硅氧烷结构的聚氨酯泡沫稳定剂类产品时，会出现由于亲水链段(EO)和亲油链段(PO)的不规则分布状态，甚至出现部分区间EO或PO过度聚集的情况，进而导致其合成的聚醚接枝改性硅氧烷在用于聚氨酯发泡应用时，经常会出现聚氨酯泡沫生长过程中的稳定剂在液
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气界面分布不连续，或者不能实现全区域的快速迁移和界面覆盖保护，最终影响泡沫制品的工艺操作宽容度窄、体系边界脆弱，以及轻微的原材料质量波动、工艺操作误差或环境因素裱花，都会导致聚氨酯海绵产品出现诸如开裂或者收缩等异常状况，或者，影响聚氨酯泡沫孔径通常会相对不均一、孔径分布较大。而鉴于在聚氨酯泡沫领域，泡沫结构的形态和孔径分布是聚氨酯泡沫材料的物理性能的最根本的影响因子，另外，稳定剂类产品的工艺操作宽容度也是工业化生产现场实现聚氨酯泡沫批量生产的一个至关重要的性能优劣评价指标，因此，该参数指标的优化可以极大的提高下游生产应用的生产合格率和经济效益，而开发具有规则链段结构的烯丙基聚醚对于聚氨酯泡沫的性能优化具有积极的意义。

技术实现思路

[0004]为此，本专利技术所要解决的技术问题在于提供一种新型的环氧丙烷(PO)/环氧丁烷(BO)
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环氧乙烷(EO)递变杂聚烯丙基聚醚，所述递变杂聚烯丙基聚醚具有烷基封端结构，用于制备的聚醚接枝改性聚硅氧烷在聚氨酯泡沫应用中具有更好的工艺操作宽容度以及更细腻、均一的泡孔结构；
[0005]本专利技术所要解决的第二个技术问题在于提供上述新型的环氧丙烷(PO)/环氧丁烷(BO)
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环氧乙烷(EO)递变杂聚烯丙基聚醚的制备方法；
[0006]本专利技术所要解决的第三个技术问题在于提供上述新型的环氧丙烷(PO)/环氧丁烷(BO)
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环氧乙烷(EO)递变杂聚烯丙基聚醚用于制备聚氨酯泡沫稳定剂或聚氨酯泡沫的用途。
[0007]为解决上述技术问题，本专利技术所述的一种烯丙基聚醚的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
[0008](1)以小分子烯丙醇为起始剂，在碱性催化剂存在下，加入环氧丙烷或环氧丁烷与环氧乙烷为原料进行开环聚合反应，投料过程中，在维持单位时间内环氧烷烃投料总量恒定的情况下，通过控制投料速率，降低所述环氧丙烷或环氧丁烷的投料量，并同步等量提高所述环氧乙烷的投料量；得到端羟基PO/BO
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EO递变杂聚烯丙基聚醚；
[0009](2)将上述端羟基PO/BO
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EO递变杂聚烯丙基聚醚进行烷基封端，即得。
[0010]具体的，所述步骤(1)中投料过程包括如下程序：仅投入所述环氧丙烷或环氧丁烷的第一阶段、线性降低所述环氧丙烷或环氧丁烷投料量并同步等量提高所述环氧乙烷投料量的第二阶段、以及，仅投入所述环氧乙烷的第三阶段。
[0011]优选的，所述步骤(1)中，以所述环氧烷烃投料总量为100％计，在维持单位之间内所述环氧烷烃投料总量恒定的情况下，所述环氧丙烷或环氧丁烷与环氧乙烷的投料量按照如下投料程序进行线性控制：
[0012]反应初期，PO或BO：EO为100wt％：0wt％；
[0013]反应中期，PO或BO：EO为100wt％：0wt％
→
0wt％：100wt％；
[0014]反应末期，PO或BO：EO为0wt％：100wt％。
[0015]具体的，所述投料程序中，以整个投料过程的总时间计，所述反应初期包括反应起始至整个反应总时间的1/15
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1/10阶段，所述反应中期包括自整个反应总时间的1/15
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1/10阶段至整个反应总时间的9/10
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14/15阶段，所述反应末期包括自整个反应总时间的9/10
‑
14/15阶段至反应终止。
[0016]优选的，所述投料程序中，以整个反应的总时间计，所述反应初期包括反应起始至整个反应总时间的1/12阶段，所述反应中期包括自整个反应总时间的1/12阶段至整个反应总时间的11/12阶段，所述反应末期包括自整个反应总时间的11/12阶段至反应终止。
[0017]优选的，所述投料过程的总时间为8
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10h。
[0018]具体的，所述步骤(1)中，所述烯丙醇与所述环氧烷烃总量的质量比为1：7
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100。
[0019]具体的，所述PO或BO与EO的质量比为4：6
‑
6：4。
[0020]具体的，所述开环聚合反应步骤的温度为110
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115℃，反应压力低于0.15Mpa，优选反应时间30
‑
50min。
[0021]具体的，所述步骤(2)中，所述烷基封端步骤包括将所述端羟基PO/BO
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EO递变杂聚烯丙基聚醚在四丁基化铵和甲醇钠存在下进行反应的步骤，以及，通入卤代烷烃进行反应的步骤。
[0022]具体的，所述烯丙基聚醚的制备方法，所述端羟基PO/BO
‑
EO递变杂聚烯丙基聚醚与所述四丁基化铵、甲醇钠的摩尔比为1：(0.01
‑
0.03)：(1.1
‑
1.3)。
[0023]具体的，所述端羟基PO/BO
‑
EO递变杂聚烯丙基聚醚与所述卤代烷烃的摩尔比为1：
(1.1
‑
1.3)。
[0024]具体的，所述烯丙基聚醚的制本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种烯丙基聚醚的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)以小分子烯丙醇为起始剂，在碱性催化剂存在下，加入环氧丙烷或环氧丁烷与环氧乙烷为原料进行开环聚合反应，投料过程中，在维持单位时间内环氧烷烃投料总量恒定的情况下，通过控制投料速率，降低所述环氧丙烷或环氧丁烷的投料量，并同步等量提高所述环氧乙烷的投料量；得到端羟基PO/BO
‑
EO递变杂聚烯丙基聚醚；(2)将上述端羟基PO/BO
‑
EO递变杂聚烯丙基聚醚进行烷基封端，即得。2.根据权利要求1所述烯丙基聚醚的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中投料过程包括如下程序：仅投入所述环氧丙烷或环氧丁烷的第一阶段、线性降低所述环氧丙烷或环氧丁烷投料量并同步等量提高所述环氧乙烷投料量的第二阶段、以及，仅投入所述环氧乙烷的第三阶段。3.根据权利要求1或2所述烯丙基聚醚的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中，以所述环氧烷烃投料总量为100％计，在维持单位之间内所述环氧烷烃投料总量恒定的情况下，所述环氧丙烷或环氧丁烷与环氧乙烷的投料量按照如下投料程序进行线性控制：反应初期，PO或BO：EO为100wt％：0wt％；反应中期，PO或BO：EO为100wt％：0wt％
→
0wt％：100wt％；反应末期，PO或BO：EO为0wt％：100wt％。4.根据权利要求3所述烯丙基聚醚的制备方法，其特征在于，所述投料程序中，以整个投料过程的总时间计，所述反应初期包括反应起始至整个反应总时间的1/15
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1/10阶段，所述反应中期包括自整个反应总时间的1/15
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1/10阶段至整个反应总时间的9/10
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【专利技术属性】
技术研发人员：柯其武，李玉博，
申请(专利权)人：佳化化学科技发展上海有限公司，
类型：发明
国别省市：