多基团改性聚硅氧烷及其制备方法、应用和聚氨酯泡沫技术

本发明专利技术公开了一种多基团改性聚硅氧烷及其制备方法、应用和聚氨酯泡沫，涉及聚氨酯硬质泡沫技术领域。该多基团改性聚硅氧烷通过在常规的烯丙基聚醚对低含氢聚硅氧烷进行聚醚改性的基础上，增加单烯丙基聚氧亚乙基醚和双端含有碳碳双键的改性物进行多基团改性，可以明显改善由生物基多元醇部分替代石油基聚醚多元醇而产生的泡孔粗、导热系数高等问题，在应用效果相同情况下，可提高生物基多元醇的增添量，在相同生物基多元醇含量下，其应用性能更佳，广泛适用于制备聚氨酯泡沫中作为稳泡剂。剂。

【技术实现步骤摘要】
多基团改性聚硅氧烷及其制备方法、应用和聚氨酯泡沫


[0001]本专利技术涉及聚氨酯硬质泡沫
，具体而言，涉及一种多基团改性聚硅氧烷及其制备方法、应用和聚氨酯泡沫。

技术介绍

[0002]聚氨酯硬质泡沫因其密度低、导热系数低等特性被广泛用于家用电器、管道保温、冷藏集装箱以及建筑等领域。在现有技术中，聚氨酯硬质泡沫由白料和黑料组成。其中白料的主要成分为聚醚多元醇，其大多来自石化或煤化工产品，是不可再生资源，且价格受能源价格波动限制。生物基作为一种可再生资源在多元醇制备的方面的研究越来越多，科研人员也开发出来多种生物基多元醇。
[0003]CN201510660909.4报道了一种生物基聚氨酯喷涂泡沫塑料。此专利技术中具有高含量的生物基材料，应用在墙面或屋顶的保温防水喷涂中，使泡沫材料具有与全部石油基材料生产的泡沫类似的性能；CN201810136827.3报道了一种生物基含碳酸酯结构的聚氨酯。本专利技术具有耐水性、耐热性等特点，且制备方法简单，成本低。
[0004]然而在生物基多元醇取代传统聚醚多元醇应用于聚氨酯泡沫的过程中，研究人员也发现了生物基多元醇的一些问题，比如聚氨酯泡沫颜色变深，聚氨酯泡沫表面孔径变粗，导热性能下降、导热系数上升等现象，甚至出现泡沫开裂的现象。目前还无法完全使用生物基多元醇替代石化基聚醚，只能混合使用或称之为部分替代。
[0005]为了改善在生物基多元醇部分替代石化基聚醚过程中，出现泡孔变粗、导热系数上升等一系列问题的情况，特提出本申请。

技术实现思路
/>[0006]本专利技术的目的在于提供一种多基团改性聚硅氧烷及其制备方法、应用和聚氨酯泡沫。
[0007]本专利技术是这样实现的：
[0008]第一方面，本专利技术提供一种多基团改性聚硅氧烷，其结构式为
[0009][0010]其中：m＝10～60，n＝1～10，r＝1～4，p＝1～3；
[0011]R1选自甲基、R2、R3和R4中的任意一种；
[0012]R2的通式为
‑
CH2CH2CH2O(C2H4O)
a
(C3H6O)
b
R6，其中a＝2～30，b＝2～15，R6为H或含1～4碳的烷基；
[0013]R3的通式为
‑
CH2CH2CH2O(C2H4O)
c
H，其中c＝3～20；
[0014]R4的通式为
‑
(CH2)
x
R(CH2)
x
‑
或
‑
(CH2)
x
R(CH2)
x
‑2CHCH2，x＝2～4，式中R的结构：
‑
C
w
H
2w
‑
，w＝1
‑
5，或或
‑
O(C2H4O)
d
(C3H6O)
e
‑
，d＝0～8，e＝0～5，d+e>0或t＝0～15；
[0015]R5选自甲基、R2、R3和R4中的任意一种。
[0016]第二方面，本专利技术提供一种如前述实施方式任一项所述的多基团改性聚硅氧烷的制备方法，其包括：将含有碳碳双键的化合物、低含氢聚硅氧烷、胺类助剂和溶剂的混合物，在催化剂作用下反应即得。
[0017]第三方面，本专利技术提供如前述实施方式任一项所述的多基团改性聚硅氧烷或如前述实施方式任一项所述的多基团改性聚硅氧烷的制备方法制备获得的多基团改性聚硅氧烷在制备聚氨酯泡沫中作为稳泡剂的应用。
[0018]第四方面，本专利技术提供一种聚氨酯泡沫，其包括聚醚多元醇、生物基多元醇和稳泡剂，所述聚醚多元醇和所述生物基多元醇的质量百分比为50
‑
90％：10％
‑
50％，所述稳泡剂的添加量为所述聚醚多元醇和所述生物基多元醇总量的1％
‑
3％，所述稳泡剂为前述实施方式任一项所述的多基团改性聚硅氧烷或前述实施方式任一项所述的多基团改性聚硅氧烷的制备方法制备获得的多基团改性聚硅氧烷。
[0019]本专利技术具有以下有益效果：
[0020]本专利技术提供的多基团改性聚硅氧烷通过在常规的烯丙基聚醚对低含氢聚硅氧烷进行聚醚改性的基础上，增加单烯丙基聚氧亚乙基醚和双端含有碳碳双键的改性物进行多基团改性。本申请的多基团改性聚硅氧烷在结构上带来了更多的可塑性，可根据不同种类的生物基多元醇调整结构中对应基团。此改性聚硅氧烷可以明显改善由生物基多元醇部分替代石油基多元醇而产生的泡孔粗、导热系数高等问题，在应用效果相同情况下，可提高生物基多元醇的增添量，在相同生物基多元醇含量下，其应用性能更佳。本专利技术提供的多基团改性聚硅氧烷广泛适用于制备聚氨酯泡沫中作为稳泡剂，添加有多基团改性聚硅氧烷的聚氨酯泡沫由生物基多元醇部分替代石化基多元醇而出现的泡孔变粗、导热系数上升等问题得到很好的改善，闭孔率降低、平行压缩强度和垂直压缩强度降低率的情况均得到了改善。
具体实施方式
[0021]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。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。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
[0022]本专利技术提供了一种多基团改性聚硅氧烷，其结构式为
[0023][0024]其中：m＝10～60，n＝1～10，r＝1～4，p＝1～3；
[0025]R1选自甲基、R2、R3和R4中的任意一种；
[0026]R2的通式为
‑
CH2CH2CH2O(C2H4O)
a
(C3H6O)
b
R6，其中a＝2～30，b＝2～15，R6为H或含1～4碳的烷基；
[0027]R3的通式为
‑
CH2CH2CH2O(C2H4O)
c
H，其中c＝3～20；
[0028]R4的通式为
‑
(CH2)
x
R(CH2)
x
‑
或
‑
(CH2)
x
R(CH2)
x
‑2CHCH2，x＝2～4，式中R的结构：
‑
C
w
H
2w
‑
，w＝1
‑
5，或或
‑
O(C2H4O)
d
(C3H6O)
e
‑
，d＝0～8，e＝0～5，d+e>0或t＝0～15；
[0029]R5选自甲基、R2、R3和R4中的任意一种。
[0030]优选地，R4的结构式表示为：其中用M
E
表示。
[0031]进一步地，本专利技术还提供了上述多基团改性聚硅氧烷的制备方法，其包括如下步骤：
[00本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多基团改性聚硅氧烷，其特征在于，其结构式为：其中：m＝10～60，n＝1～10，r＝1～4，p＝1～3；R1选自甲基、R2、R3和R4中的任意一种；R2的通式为
‑
CH2CH2CH2O(C2H4O)
a
(C3H6O)
b
R6，其中a＝2～30，b＝2～15，R6为H或含1～4碳的烷基；R3的通式为
‑
CH2CH2CH2O(C2H4O)
c
H，其中c＝3～20；R4的通式为
‑
(CH2)
x
R(CH2)
x
‑
或
‑
(CH2)
x
R(CH2)
x
‑2CHCH2，x＝2～4，式中R的结构：
‑
C
w
H
2w
‑
，w＝1～5，或或
‑
O(C2H4O)
d
(C3H6O)
e
‑
，d＝0～8，e＝0～5，d+e>0或t＝0～15；R5选自甲基、R2、R3和R4中的任意一种。2.根据权利要求1所述的多基团改性聚硅氧烷，其特征在于，所述R4的结构式表示为3.一种如权利要求1
‑
2任一项所述的多基团改性聚硅氧烷的制备方法，其特征在于，其包括：将含有碳碳双键的化合物、低含氢聚硅氧烷、胺类助剂和溶剂的混合物，在催化剂作用下反应即得。4.根据权利要求3所述的多基团改性聚硅氧烷的制备方法，其特征在于，所述含有碳碳双键的化合物、所述低含氢聚硅氧烷和所述溶剂的质量比为205
‑
262：50
‑
90：40
‑
50；优选地，所述胺类助剂的用量占总投料量的百万分比浓度为80
‑
120ppm；优选地，所述催化剂的用量占总投料量的百万分比浓度为8
‑
12ppm；优选地，所述混合物与所述催化剂反应包括：将所述混合物于氮气氛围中搅拌，升温至85
‑
105℃，保温0.5
‑
1h，接着加入所述催化剂，保温5
‑
7h后，脱除所述混合物中剩余的溶剂。5....

【专利技术属性】
技术研发人员：洪满心，祁争健，孙宇，杭帆，朱骐煜，
申请(专利权)人：东南大学，
类型：发明
国别省市：