高性能聚氨酯防水涂料用聚酯醚多元醇及其制备方法技术

本发明专利技术属于聚醚多元醇技术领域，具体涉及一种高性能聚氨酯防水涂料用聚酯醚多元醇及其制备方法。所述高性能聚氨酯防水涂料用聚酯醚多元醇的制备方法，采用官能度为2和3的低分子量聚醚多元醇为混合料头，与酸酐复合后，以双金属氰化物络合物为催化剂，与环氧烷烃进行分段聚合，最后采用分段放料的方式，得到3～5种分子量间隔相等、分子量呈正态分布的聚酯醚多元醇。本发明专利技术的聚酯醚多元醇采用特殊的分子结构设计，制备的聚氨酯防水涂料具有优异的耐水解性能和机械强度，同时兼具较好的柔韧性、耐低温性和较高的粘结强度使其具有优异的性能。能。

【技术实现步骤摘要】
高性能聚氨酯防水涂料用聚酯醚多元醇及其制备方法


[0001]本专利技术属于聚醚多元醇
，具体涉及一种高性能聚氨酯防水涂料用聚酯醚多元醇及其制备方法。

技术介绍

[0002]聚氨酯防水涂料是一种高级耐用的合成树脂涂料，具有整体防水效果优异、防水层轻、强度高、弹性好、粘结力强、耐高低温、耐腐蚀、易于修补等优点，可用于建筑屋面、外墙、地下室、道路、桥梁等工程的防水。
[0003]聚氨酯防水涂料包括双组分聚氨酯防水涂料和单组分聚氨酯防水涂料两大类。与双组分聚氨酯防水涂料相比，单组分聚氨酯防水涂料在使用时无需现场调配，施工更加简便，且涂膜性能优良，且由于预聚物黏度适中，无须用溶剂稀释，预聚物固化后生成的脲键结构，具有良好的防水和力学性能。但是，由于单组分聚氨酯防水涂料在成膜固化过程中是采用潮湿固化，形成的聚氨酯材料中构成硬段的组分含量比较少，材料的力学性能一般较双组分涂料的差。为了达到较好的力学性能指标，可以通过使用高品质的主体多元醇来提高聚氨酯防水涂料的各项性能。一般的聚氨酯防水涂料配方体系中需要多种聚醚多元醇复配使用，通常以两官2000分子量和三官5000分子量的聚醚多元醇为主。
[0004]聚氨酯防水涂料所用的多元醇主要有聚醚型和聚酯型两种。聚酯型多元醇因含有酯基，所合成的聚氨酯材料拉伸强度较高，而延伸率较低，耐水解性能不足，价格昂贵。聚醚型多元醇合成的聚氨酯材料由于醚键内聚能较低，制品一般较柔软、延伸率较高、耐水解性好，力学性能不如聚酯型的好。
[0005]专利CN202110388487.5公开了一种高性能防水涂料用聚醚多元醇的制备方法，以二官能度化合物和三官能度化合物的混合物为起始剂，以碱金属或DMC为催化剂，与环氧烷烃进行聚合反应，制得聚醚多元醇粗聚物；然后对粗聚物进行精制，得到目标聚醚多元醇。将其应用于聚氨酯防水涂料配方中时，不仅用一种聚醚多元醇取代了传统的多种聚醚混合，还可以降低涂料的粘度，提高聚氨酯防水涂料成膜后的性能。
[0006]专利CN201410384281.5公开了一种防水涂料用聚醚多元醇的合成方法，采用醇类化合物和物理介质组成混合起始剂，在0
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0.5Mpa和50
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150℃条件下，第一阶段甲醇钠与环氧丙烷进行聚合，第二阶段氢化钠与环氧乙烷进行聚合，用六硅酸镁、硅酸铝和有机去味剂精处理得到。制得的聚醚多元醇钾钠离子低、气味低、分子量分布窄，以它为基础配置的组合涂料在提高喷涂聚氨酯和涂料的性能同时，以环保和耐用为主，增强产品的竞争力。目前在聚氨酯防水涂料方面未见有聚酯醚多元醇的使用案例。

技术实现思路

[0007]本专利技术要解决的技术问题是：提供一种高性能聚氨酯防水涂料用聚酯醚多元醇，采用特殊的分子结构设计，制备的聚氨酯防水涂料具有优异的耐水解性能和机械强度，同时兼具较好的柔韧性、耐低温性和较高的粘结强度使其具有优异的性能；本专利技术同时提供
其制备方法，适用于工业化大生产。
[0008]本专利技术所述的高性能聚氨酯防水涂料用聚酯醚多元醇的制备方法，采用官能度为2和3的低分子量聚醚多元醇为混合料头，与酸酐复合后，以双金属氰化物络合物为催化剂，与环氧烷烃进行分段聚合，最后采用分段放料的方式，得到3～5种分子量间隔相等、质量呈正态分布的聚酯醚多元醇。
[0009]本专利技术中，所述官能度为2和3的低分子量聚醚多元醇的分子量为300～1000。
[0010]所述官能度为2的低分子量聚醚多元醇和官能度为3的低分子量聚醚多元醇的摩尔比为9:1～1:1。
[0011]本专利技术中，所述酸酐为马来酸酐、邻苯二甲酸酐、戊二酸酐、琥珀酸酐、柠康酸酐、衣康酸酐、1,2
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环戊二甲酸酐、环丙烷
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1,2
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二羧酸酐中的一种或多种。
[0012]所述低分子量聚醚多元醇的总质量与酸酐的质量比为1:0.5～1:20。
[0013]本专利技术中，所述双金属氰化物络合物催化剂的用量为聚酯醚多元醇理论产量的0.02～0.06wt％。
[0014]本专利技术中，所述分段聚合优选分两段聚合。
[0015]一段聚合采用的环氧烷烃为环氧丙烷，所用环氧丙烷用量为聚酯醚多元醇理论产量的30～90wt％。
[0016]二段聚合采用的环氧烷烃为环氧丙烷和环氧乙烷的混合物，所用环氧丙烷用量为聚酯醚多元醇理论产量的10～50wt％，环氧乙烷用量为聚酯醚多元醇理论产量的1～30wt％。
[0017]本专利技术中，分段聚合的反应温度为120～160℃，优选135～145℃；反应时间为3～8h。该反应温度下更有利于聚醚多元醇、酸酐与环氧丙烷的开环聚合。
[0018]在进行分段聚合反应时，先将低分子量聚醚多元醇、酸酐和催化剂加入聚合釜内，采用氮气置换至使釜内满足氧含量小于50ppm，抽真空至真空度为
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0.09～
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0.093MPa，升温至120～160℃，再通入环氧烷烃进行分段聚合反应。
[0019]本专利技术中，采用分段放料的方式得到的聚酯醚多元醇产品中，各聚酯醚多元醇分子量间隔为50～500，质量按1:2:1～1:10:1或1:2:2:1～1:10:10:1或1:2:3:2:1～1:10:20:10:1的比例呈正态分布。
[0020]采用分段放料的方式会增加分子链的弛豫时间，在用于聚氨酯防水涂料时，可提高聚氨酯防水涂料的机械强度，得到高断裂伸长率的聚氨酯防水涂料。
[0021]作为一种优选方案，本专利技术所述的高性能聚氨酯防水涂料用聚酯醚多元醇的制备方法，包括以下步骤：
[0022]将官能度为2和3的低聚物聚醚多元醇、酸酐和催化剂加入耐压反应釜中混合，氮气置换使釜内氧含量小于50ppm，抽真空至
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0.09～
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0.093MPa，然后升温，加入环氧丙烷进行聚合反应，反应完毕后继续内压反应1～1.5h，然后根据分子量设计分段加入环氧丙烷和环氧乙烷混合物，分段移出到同一后处理釜中，然后抽真空0.5～1h脱去未反应的环氧丙烷单体和小分子副产物，即可得到分子量间隔相等、质量呈正态分布的聚酯醚多元醇。
[0023]本专利技术所述的高性能聚氨酯防水涂料用聚酯醚多元醇，由上述制备方法制备得到，数均分子量为1500～4500，官能度为2.1～2.5，羟值为23～145mgKOH/g，25℃粘度为600～1500mPa
·
s。
[0024]与现有技术相比，本专利技术的有益效果如下：
[0025](1)本专利技术采用独特的分子结构设计，采用双金属催化体系制得的聚酯醚分子结构中既含有醚键又含有酯键，制备的单组分聚氨酯防水涂料兼具聚醚和聚酯的优异性能，具有良好的柔韧性、耐水解性和较高的机械强度；
[0026](2)本专利技术采用特殊的出料方式，设计分子量分布方式，增加分子链的弛豫时间，在聚氨酯防水涂料的配方体系中采用一种聚醚可以取代传统的两种甚至更多种聚醚，制备的单组分聚氨酯防本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高性能聚氨酯防水涂料用聚酯醚多元醇的制备方法，其特征在于：采用官能度为2和3的低分子量聚醚多元醇为混合料头，与酸酐复合后，以双金属氰化物络合物为催化剂，与环氧烷烃进行分段聚合，最后采用分段放料的方式，得到3～5种分子量间隔相等、质量呈正态分布的聚酯醚多元醇。2.根据权利要求1所述的高性能聚氨酯防水涂料用聚酯醚多元醇的制备方法，其特征在于：所述官能度为2和3的低分子量聚醚多元醇的分子量为300～1000。3.根据权利要求1所述的高性能聚氨酯防水涂料用聚酯醚多元醇的制备方法，其特征在于：所述官能度为2的低分子量聚醚多元醇和官能度为3的低分子量聚醚多元醇的摩尔比为9:1～1:1。4.根据权利要求1所述的高性能聚氨酯防水涂料用聚酯醚多元醇的制备方法，其特征在于：所述酸酐为马来酸酐、邻苯二甲酸酐、戊二酸酐、琥珀酸酐、柠康酸酐、衣康酸酐、1,2
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环戊二甲酸酐、环丙烷
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1,2
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二羧酸酐中的一种或多种。5.根据权利要求1所述的高性能聚氨酯防水涂料用聚酯醚多元醇的制备方法，其特征在于：所述低分子量聚醚多元醇的总质量与酸酐的质量比为1:0.5～1:20。6.根据权利要求1所述的高性能聚氨酯防水涂料用聚酯醚多元醇的制备方法，其特征在于：所述双金属氰化物络合物催化剂的用量为聚酯醚多元醇理论产量的0.02～0.0...

【专利技术属性】
技术研发人员：公维英，孙兆任，于腾飞，李剑锋，戈欢，
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：