阻燃型聚醚多元醇及制备方法,组合聚醚及聚氨酯泡沫技术

技术编号:5384612 阅读:371 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术提供了一种聚醚多元醇的制备方法,其包括下述步骤:在无氧条件和惰性气体保护下,在弱胺类催化剂的作用下,以官能度3~8的多羟基化合物和四溴苯酐二醇为复合起始剂,与环氧化合物进行开环聚合反应,即可。本发明专利技术克服了现有的聚醚多元醇阻燃性差的缺点,具有更好的阻燃性,由其制得的聚氨酯硬质泡沫塑料具有更高的氧指数(25以上),更低的烟密度,以及很好的尺寸稳定性(在-30℃冷冻24小时线性收缩率为-0.13%~-0.25%),具有明显的经济效益和社会效益。本发明专利技术的聚醚多元醇的制备方法操作简单,收率可达98%以上。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种聚醚多元醇及其制备方法,本专利技术还涉及一种含有所述聚醚多元 醇的组合聚醚以及由该组合聚醚发泡得到的聚氨酯硬质泡沫塑料。
技术介绍
聚醚多元醇主要用于生产聚氨酯泡沫塑料、弹性体、胶粘剂和涂料等。聚醚多元醇 简称聚醚,也叫聚烷醚或聚氧化烯烃,是在含活泼氢化合物为起始剂和催化剂存在下由环 氧化合物开环聚合制得的。常用的环氧化合物有环氧丙烷(Po)、四氢呋喃和环氧乙烷(EO) 等。聚氧化丙烯醚多元醇(包括环氧乙烷封端的活性聚醚)是聚氨酯工业用量最多的原料 中间体。该类聚醚主要用于生产聚氨酯泡沫。聚氨酯泡沫具有良好的隔热性、方便的施工工艺以及性能、配方、工艺的可设计性 等优点,优良的物理机械性能、电学性能、声学性能及耐化学腐蚀性能,并与多种材料具有 很强的粘结力,而被广泛用作石油化工管道、冷藏设备、运输设备以及建筑物等的保温隔热 材料。但由于阻燃性能较差,其应用受到了很大的限制,为了提高其阻燃性能,国内外许多 单位都在致力于聚氨酯泡沫的改性研究。一般未经阻燃处理的硬泡的氧指数仅为18-19左 右,属易燃材料,燃烧过程中放出有毒气体,给灭火及火场逃生都带来很大的困难。国内外 已经报道了多起聚氨酯硬泡火灾并造成巨大经济损失和人员伤亡的火灾案例。目前阻燃技 术得到了迅速的发展,人们开展了大量的工作,但仍与消防安全对建筑保温材料的要求存 在着一定的差距。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于克服了现有的聚醚多元醇阻燃性差或烟密度高 的缺点,提供了一种聚醚多元醇及其制备方法,一种含有所述聚醚多元醇的组合聚醚以及 由该组合聚醚发泡得到的聚氨酯硬质泡沫塑料。本专利技术的聚醚多元醇为具有阻燃性的聚醚 多元醇,尤其制成的聚氨酯硬质泡沫塑料具有良好的阻燃性能,为硬质聚氨酯泡沫的扩大 应用提供了技术支持。本专利技术提供了一种聚醚多元醇的制备方法,其包括下述步骤在无氧条件和惰性 气体保护下,在弱胺类催化剂的作用下,以官能度为3 8的多羟基化合物和四溴苯酐二醇 为复合起始剂,与环氧化合物进行开环聚合反应,即可。其中,所述的多羟基化合物,也可称为多元醇化合物,是聚氨酯的主要原料之一, 在其化学结构中含有两个以上羟基(-0H),分子量一般处在几十至几百范围内。其中,所述 官能度指羟基的数量,所述官能度为3 8的多羟基化合物较佳的为蔗糖、山梨醇、甘油和 季戊四醇等中的一种或多种。所述官能度为3 8的多羟基化合物的用量可根据本领域常 规方法选择,较佳的为反应物总质量的10 20%。其中,所述的环氧化合物为制备聚醚多元醇领域中各种常规的环氧化合物,较佳 的为碳原子数2 4的环氧化合物,更佳的为环氧丙烷、环氧乙烷和环氧氯丙烷等中的一种或多种,最佳的为环氧丙 烷,或者环氧丙烷与环氧氯丙烷的组合。所述环氧化合物的用量可 根据本领域常规方法选择,较佳的为反应物总质量的30 60%,更佳的为30 55%。其中,所述四溴苯酐二醇为四溴邻苯二甲酸丙二醇二酯/ 二醇,分子式为 C15H16O7Br4;本专利技术优选科聚亚(上海)贸易有限公司(原美国大湖化工)市售产品 PHT4-Diol。所述四溴苯酐二醇的用量较佳的为反应物总质量的33 50%。其中,所述弱胺类催化剂为本领域此类反应中常用的各种弱胺类催化剂,较佳的 为三甲胺和/或三乙胺,更佳的为三甲胺。所述弱胺类催化剂的用量较佳的为反应物总质 量的0. 8 1. 5%。本专利技术中所述反应物皆指所述官能度为3 8的多羟基化合物、所述四溴邻苯酐 二醇以及所述环氧化合物。其中,所述开环聚合反应的反应温度可根据本领域常识进行选择,较佳的为 Iio 120°C;所述开环聚合反应的反应时间以检测反应物消耗完为止,较佳的为7 10小 时。在本专利技术一较佳的实施方式中,所述聚醚多元醇的具体制备操作为在间歇式反 应釜中加入所述四溴苯酐二醇与所述官能度为3 8的多羟基化合物,以及弱胺类催化剂, 然后用氮气置换空气2 3次,升温至110 120°C,连续通入所述环氧化合物,在通入过 程中保持反应体系压力不超过0. 4MPa,在2. 5 3. 5小时内通完,再在110 120°C下反应 5 6小时,即可。反应结束后可采用本领域常规的方法进行后处理,较佳地为在Iicrc抽真空除去 未反应的环氧化合物,降温出料。本专利技术还提供了一种由上述方法制得的聚醚多元醇,其为浅黄色至红棕色透明液 体,羟值为 300 400mgK0H/g,粘度为 15000 50000mPa. s(25°C ),比重为 1. 45士0. 05,数 均分子量范围为400 650。本专利技术还提供了一种组合聚醚,其包括下述组分所述聚醚多元醇、硅酮类泡沫稳 定剂、水、聚氨酯合成催化剂和发泡剂。在本专利技术一较佳的实施方式中,所述的组合聚醚由下述组分组成所述聚醚多元 醇、硅酮类泡沫稳定剂、水、聚氨酯合成催化剂和发泡剂。其中,所述组合聚醚中各组分的含量可根据本领域常识进行选择,较佳的为所述 聚醚多元醇100份,硅酮类泡沫稳定剂1 3份,水1 2份,聚氨酯合成催化剂1 2份 和发泡剂20 25份。其中,所述硅酮类泡沫稳定剂可根据本领域常规方法进行选择,较佳的为赢创德 固赛(中国)投资有限公司上海分公司的泡沫稳定剂B8462。其中,所述的聚氨酯合成催化剂较佳的为胺类催化剂,所述的胺类催化剂较佳的 为N,N-二甲基环己胺,双(二甲氨基乙基)醚、N,N,N…,N、…-五甲基二亚乙基三胺、 三亚乙基二胺和2,4,6_三(二甲胺基甲基)苯酚中的一种或多种。其中,所述的发泡剂为聚氨酯发泡领域中各种常规的发泡剂,较佳的为 HCFC-141B、HFC-245fa 和 HFC_365mfc 中的一种或多种。本专利技术还提供了一种聚氨酯硬质泡沫塑料,其由下述方法制得将所述组合聚醚 与异氰酸酯混合后发泡,即得。其中,所述的异氰酸酯较佳的为聚合MDI (又名多苯基多亚甲基多异氰酸酯或粗 MDI),本专利技术中的聚合MDI优选拜耳材料科技(中国)有限公司的44V20。所述组合聚醚与 所述异氰酸酯的质量比可根据本领域常识进行选择,较佳的为1 1 1 1.5。其中,所述的发泡温度可根据本领域常识进行选择,较佳的为20 25°C。所述发 泡的搅拌转速可根据本领域常识进行选择,较佳的为3000转/分钟。本专利技术使用的试剂和原料均市售可得。本专利技术中,上述优选条件在符合本领域常识的基础上可任意组合,即得本专利技术各 较佳实例。本专利技术的积极进步效果在于1、本专利技术的聚醚多元醇与现有的聚醚多元醇相比具有更好的阻燃性。2、本专利技术的聚醚多元醇的制备方法操作简单,收率可达98%以上。3、采用本专利技术的含有所述聚醚多元醇的组合聚醚发泡得到的聚氨酯硬质泡沫塑 料具有更高的氧指数(25以上),更低的烟密度(烟密度55以下),以及很好的尺寸稳定性 (在_30°C冷冻24小时线性收缩率为-0. 13% -0. 25% ),具有明显的经济效益和社会效■、Λfrff. ο具体实施例方式下面用实施例来进一步说明本专利技术,但本专利技术并不受其限制。下述实施例中的泡沫稳定剂采用赢创德固赛(中国)投资有限公司上海分公司的 泡沫稳定剂,商品号为B8462。异氰酸酯为拜耳材料科技(中国)有限公司的聚合MDI,商 品号为44V20。下列实施例中的份数皆为质量份。氧指本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种聚醚多元醇的制备方法,其特征在于:其包括下述步骤:在无氧条件和惰性气体保护下,在弱胺类催化剂的作用下,以官能度为3~8的多羟基化合物和四溴苯酐二醇为复合起始剂,与环氧化合物进行开环聚合反应,即可。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:李心强董建国曹小伟王锋
申请(专利权)人:上海东大聚氨酯有限公司
类型:发明
国别省市:31[]

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