一种聚醚多元醇的制备方法及所得聚醚多元醇和其在软质聚氨酯泡沫中的应用技术

本发明专利技术公开了一种聚醚多元醇制备方法及所得聚醚多元醇和其在软质聚氨酯泡沫中的应用，其中，聚醚多元醇的制备方法包括：(1)将包括起始剂、多金属复合催化剂和环氧化合物在内的原料I进行反应，得到预聚物；(2)对所述预聚物进行封端处理，得到所述聚醚多元醇。所述聚醚多元醇的制备方法采用多金属复合催化剂进行，同时配合新的工艺得到本发明专利技术所述聚醚多元醇，利用所述聚醚多元醇制备得到的软质聚氨酯泡沫具有优良的恒定负荷反复压陷疲劳性能，有效解决了包装卷材软质聚氨酯泡沫无法恢复原形状的问题。形状的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种聚醚多元醇的制备方法及所得聚醚多元醇和其在软质聚氨酯泡沫中的应用


[0001]本专利技术属于聚醚多元醇领域，尤其涉及一种聚醚多元醇的制备方法、得到的聚醚多元醇及其在软质聚氨酯泡沫中的应用。

技术介绍

[0002]软质聚氨酯泡沫(Flexible Polyurethane Foam，简称聚氨酯软泡)是指具有一定弹性的一类柔软性聚氨酯泡沫塑料，它是用量最大的一种聚氨酯产品。产品主要有高回弹泡沫(HRF)、块状海绵、慢回弹泡沫、自结皮泡沫(SF)、和半硬质吸能泡沫等。
[0003]软质聚氨酯泡沫由于其具有密度低、透气、吸音、保温、回弹性好等特点，主要用作交通工具座椅、家具垫材、各种衬垫层压复合材料、以及隔音、过滤、装饰、防震、包装等材料。由于其密度低，在出口运输中占据体积大，因此通常会将其通过抽真空包装的方式，将体积大幅度压缩，再运输出口，待出售时再去掉其真空包装，使其恢复原本形状。
[0004]聚醚多元醇是合成聚氨酯的重要中间原料，自上世纪50年代开始，随着聚氨酯工业的发展和消费量的增加，聚醚多元醇产量逐年增多。而聚醚多元醇对软质聚氨酯泡沫塑料的特性也具有最大的影响。
[0005]但是，常规的软质聚氨酯泡沫在制备时是大多使用碱性催化剂制备的聚醚多元醇，该类聚醚多元醇中含有较多的具有不饱和键的副产物单醇及其他小分子量聚醚，使得聚氨酯泡沫制品的物理机械性能下降，在经过长时间的真空压缩后，多数泡沫都无法回复到原有形状，进而使泡沫制品质量受到严重影响；具体地，在强碱性条件下，环氧丙烷为端基的异丙基醇容易异构化为烯丙醇，烯丙醇进一步异构化为烯丙基醚，从而在聚醚长链中生成端基为烯丙基的不饱和聚醚。由于端基为烯丙基的聚醚中，在泡沫的生产过程中，其端基的烯丙基不能与异氰酸酯等发生反应，造成泡沫的交联度下降，从而影响泡沫性能。同时，聚氨酯泡沫的湿热老化性能、干热老化性能直接关系到制品的使用寿命，是聚氨酯泡沫的一个重要的性能指标。

技术实现思路

[0006]为了克服现有技术中存在的问题，本专利技术公开一种聚醚多元醇的制备方法、得到的聚醚多元醇及其在软质聚氨酯泡沫中的应用，解决了包装卷材软质聚氨酯泡沫无法回复原形状的问题，通过本专利技术所述聚醚多元醇制备的软质聚氨酯泡沫在经过较长时间的真空压缩后，仍可以回复原有形状。另外，由于该泡沫具有优异的恒定负荷反复压陷疲劳性能、湿热老化性能和干热老化性能，可用于对压陷疲劳要求高的环境中，使得制品长时间使用仍可保持其舒适性。
[0007]本专利技术的目的之一在于提供一种聚醚多元醇的制备方法，包括：(1)将包括起始剂、多金属复合催化剂和环氧化合物在内的原料I进行反应，得到预聚物；(2)对所述预聚物进行封端处理，得到所述聚醚多元醇。
[0008]在一种优选的实施方式中，所述起始剂为含有多个活泼氢基团的低聚物多元醇。
[0009]在进一步优选的实施方式中，所述低聚物多元醇的分子量为200～2000、其含有2～6个活泼氢基团(例如羟基)。
[0010]在更进一步优选的实施方式中，所述低聚物多元醇的分子量为300～2000、其含有2～4个活泼氢基团(例如羟基)。
[0011]例如，所述低聚物多元醇的分子量为300、400、500、600、700、800、900、1000、1200或1500，其中含有2个、3个或4个活泼氢基团。
[0012]在一种优选的实施方式中，在步骤(1)中，所述起始剂、环氧化合物与多金属复合催化剂的用量比为(50～500)：(1000～2000)：(0.1～10)，优选为(100～350)：(1100～1400)：(0.2～8)。
[0013]在一种优选的实施方式中，在步骤(1)中，所述起始剂的用量为50～500重量份，优选为100～350重量份。
[0014]例如，所述起始剂的用量为50重量份、80重量份、100重量份、120重量份、150重量份、180重量份、200重量份、220重量份、250重量份、280重量份、300重量份或350重量份。
[0015]在一种优选的实施方式中，所述多金属复合催化剂包含多金属氰化络合物和分散剂。
[0016]在进一步优选的实施方式中，以所述多金属复合催化剂总重量为100wt％计，其中多金属氰化络合物的重量含量为1～10wt％，优选为3～7wt％。
[0017]例如，在所述多金属复合催化剂中，所述多金属氰化络合物的重量含量为1wt％、2wt％、3wt％、4wt％、5wt％、6wt％、7wt％、8wt％、9wt％、10wt％。
[0018]其中，将所述多金属氰化络合物分散于所述分散剂中，即得到所述多金属复合催化剂。
[0019]在一种优选的实施方式中，所述多金属氰化络合物的结构如式(I)所示：
[0020]M
1a
[M
2d
(CN)
f
].M
1b
[M
3e
(CN)
g
].M
1c
X
h
.Y
i
.Z
j
.kH2O
ꢀꢀ
式(I)
[0021]式(I)中：
[0022]M1、M3各自独立地选自Zn、Fe、Ni、Mn、Co、Sn、Ph、Mo、Al、V、Sr、W、Cu或Cr；其中，M1优选为Zn、Ni或Co；M3优选为Zn或Fe；
[0023]M2选自Fe、Co、Cr、Mn、Ir、Ni、Rh、Ru或V，其优选为Fe或Co；
[0024]X选自卤素元素、OH
‑
、NO3‑
、CO
32
‑
、SO
42
‑
或ClO
32
‑
；
[0025]Y选自具有叔醇结构的C4～C
10
有机醇，优选为叔丁醇或叔戊醇；
[0026]Z选自脂肪族酯、芳香族单酯或芳香族二酯，优选为芳香二酯，更优选为邻苯二甲酸酯；
[0027]a、b、c表示M1的离子个数；d、e分别表示M2、M3离子个数；f、g表示CN的离子个数；h、i、j、k分别表示X、Y、Z及H2O的个数。
[0028]所述a、b、c、d、e、f、g、h、i、j、k各自独立地为0.01～10，优选0.02～5，例如0.01、0.02、0.03、0.04、0.05、0.06、0.08、0.1、0.2、0.5、0.8、1、1.5、2、2.5、3、3.5、4、5、6、7、8、9、9或10。
[0029]在一种优选的实施方式中，所述分散剂为在
‑
10℃～40℃下呈液体的聚合物，其中含有除羟基之外的其它极性基团。
[0030]在进一步优选的实施方式中，所述分散剂选自封端聚醚、聚酯、有机硅聚合物中的至少一种。
[0031]在更进一步优选的实施方式中，所述分散剂为封端聚醚，所述封端聚醚具有式(II)所示分子结构：
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种聚醚多元醇的制备方法，包括：(1)将包括起始剂、多金属复合催化剂和环氧化合物在内的原料I进行反应，得到预聚物；(2)对所述预聚物进行封端处理，得到所述聚醚多元醇。2.根据权利要求1所述的聚醚多元醇的制备方法，其特征在于，所述起始剂为含有多个活泼氢基团的低聚物多元醇，优选地，所述低聚物多元醇的分子量为200～2000、其含有2～6个活泼氢基团；和/或，所述环氧化合物选自环氧乙烷、环氧丙烷和环氧丁烷中的至少一种。3.根据权利要求1所述的聚醚多元醇的制备方法，其特征在于，所述多金属复合催化剂包含多金属氰化络合物和分散剂，其中，所述多金属氰化络合物的结构如式(I)所示：M
1a
[M
2d
(CN)
f
].M
1b
[M
3e
(CN)
g
].M
1c
X
h
.Y
i
.Z
i
.kH2O
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式(I)式(I)中：M1、M3各自独立地选自Zn、Fe、Ni、Mn、Co、Sn、Ph、Mo、Al、V、Sr、W、Cu或Cr；M2选自Fe、Co、Cr、Mn、Ir、Ni、Rh、Ru或V；X选自卤素元素、OH
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、NO3‑
、CO
32
‑
、SO
42
‑
或ClO
32
‑
；Y选自具有叔醇结构的C4～C
10
有机醇；Z选自脂肪族酯、芳香族单酯或芳香族二酯；a、b、c表示M1的离子个数；d、e分别表示M2、M3离子个数；f、g表示CN的离子个数；h、i、j、k分别表示X、Y、Z及H2O的个数；所述a、b、c、d、e、f、g、h、i、j、k各自独立地为0.01～10；所述分散剂为在
‑
10℃～40℃下呈液体的聚合物，其中含有除羟基之外的其它极性基团。4.根据权利要求3所述的聚醚多元醇的制备方法，其特征在于，在步骤(1)中，所述起始剂、环氧化合物与多金属复合催化剂的用量比为(50～500)∶(1000～2000)∶(0.1～10)，优选地：在步骤(1)中，所述起始剂的用量为50～500重量份，优选为100～350重量份；和/或，在步骤(1)中，所述环氧化合物的用量为1000～2000重量份，优选为1100～1400重量份；和/或，在步骤(1)中，所述多金属复合催化剂的用量为0.1～10重量份，优选为0.2～8重量份；和/或，以所述多金属复合催化剂总重量为100wt％计，其中多金属氰化络合物的重量含量为1～10wt％，优选为3～7wt％。5.根据权利要求1～4之一所述的聚醚多元醇的制备方法，其特征在于，在步骤(1)中，所述原料I中进一步包括小分子多元醇。6.根据权利要求5所述的聚醚多元醇的制备方法，其特征在于，所述小分子多元醇选自乙二醇、丙二醇...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡丽云，杨正勇，朱建海，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司上海石油化工研究院，
类型：发明
国别省市：