一种聚醚多元醇和聚氨酯硬质泡沫塑料及制备方法技术

技术编号:5400296 阅读:195 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术公开了一种聚醚多元醇的制备方法,其包括如下步骤:采用复合起始剂、聚醚多元醇合成催化剂和环氧丙烷按常规聚醚多元醇合成方法制备聚醚多元醇;所述的复合起始剂为0.04~0.08份甘油、0.2~0.4份二羟甲基苯酚和0.56~0.72份蔗糖,所述的份为重量份;所述的环氧丙烷与复合起始剂的质量比值为1.7~2.3。本发明专利技术还公开了由上述方法制得的聚醚多元醇,以及由其制备聚氨酯硬质泡沫塑料的方法,及所得聚氨酯硬质泡沫塑料。本发明专利技术的聚醚多元醇粘度较低、官能度较高,作为原料的工艺性能好,由其制得的聚氨酯硬质泡沫塑料具有优异的耐高温性、耐燃性和压缩强度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种聚醚多元醇和一种聚氨酯硬质泡沫塑料,以及它们的制备方法。
技术介绍
聚氨酯硬质泡沫塑料,具有良好的物理机械性能、声学性能和耐化学性能,尤其是 导热系数特别低,广泛应用于家电、建筑板材、管道、外墙喷涂等各种保温领域。在国家出台 65%建筑节能政策和哥本哈根会议之后,建筑节能的要求越来越高,聚氨酯硬质泡沫塑料 作为优异的保温材料,聚氨酯行业迎来新的发展契机。然而,普通的聚氨酯泡沫存在耐高温 性能差、易燃等缺点,影响到其在建筑、板材和管道等领域中的应用。开发具有耐高温性和耐燃性的聚氨酯硬质泡沫塑料是目前聚氨酯行业的研究方 向之一。目前,行业内对耐热性能的研究,主要集中在以松香树脂改性聚醚多元醇,如期刊 《热固性树脂》2010年1期《新型松香聚醚多元醇的合成及耐热性研究》。松香树脂改性聚 醚多元醇虽然能够提高所制得的聚氨酯硬质泡沫的耐热性能,但由于松香聚醚多元醇的粘 度太高,达30000mPa· s以上,官能度较低,仅为约3. 0,影响泡沫的流动性能和后期熟化性 能,使原料的工艺性能变差,因此在板材和管道配方体系中应用仍然受到限制。因此,亟需 开发性能更佳,更适宜应用的耐高温性和耐燃性的聚氨酯硬质泡沫塑料。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是为了克服现有的用于耐高温性、耐燃性的聚氨酯硬 质泡沫塑料的聚醚多元醇粘度高、官能度低,从而影响工艺性能的缺陷,而提供一种粘度更 低、官能度较高的聚醚多元醇,及由其制得的具有优异的耐高温性、耐燃性和压缩强度的聚 氨酯硬质泡沫塑料,以及它们的制备方法。本专利技术首先涉及一种聚醚多元醇的制备方法,其包括如下步骤采用复合起始剂、 聚醚多元醇合成催化剂和环氧丙烷按常规聚醚多元醇合成方法制备聚醚多元醇;所述的复 合起始剂为0. 04 0. 08份甘油、0. 2 0. 4份二羟甲基苯酚和0. 56 0. 72份蔗糖,所述 的份为重量份;所述的环氧丙烷与复合起始剂的质量比值为1. 7 2. 3。其中,所述的复合起始剂更优选为0. 04份甘油、0. 4份二羟甲基苯酚和0. 56份蔗 糖,或者更优选为0. 08份甘油、0. 2份二羟甲基苯酚和0. 72份蔗糖,或者更优选为0. 08份 甘油、0. 2份二羟甲基苯酚和0. 56份蔗糖,或者更优选为0. 04份甘油、0. 2份二羟甲基苯酚 和0.72份蔗糖。其中,所述的聚醚多元醇合成催化剂可为本领域合成聚醚多元醇常用的各种催化 剂,如阴离子聚合催化剂(如K0H、Na0H、醇钾或醇钠等)或阳离子聚合催化剂(如BF3、TiCl4 或SnCl4等),较佳的使用KOH或NaOH等工业制备中常用的催化剂,其中又以KOH为主。所 述的聚醚多元醇合成催化剂的用量按常规催化有效量选择,如KOH —般为环氧丙烷质量的 0. 1%。其中,所述的环氧丙烷为本领域合成聚醚多元醇常用的单体,较佳的规格要求为4水分≤0.01%,醛含量(丙醛)≤0.01%,色度(APHA) < 10,纯度≤99. 5/%;百分比为质量百分比。采用上述原料,按本领域聚醚多元醇合成方法的常规反应步骤和条件,即可制得 本专利技术的聚醚多元醇。优选工艺为采用KOH或NaOH为聚醚多元醇合成催化剂;将复合起始剂与聚醚多 元醇合成催化剂搅拌混合熔化,之后在真空减压条件下,进行脱水,再将所得产物与环氧丙 烷进行聚合反应,即可。其中,所述的搅拌混合的温度较佳的为80 90°C。所述的真空减 压条件较佳的为真空度低于15001^。所述的脱水的温度较佳的为110 120°C,更佳的为 115°C。所述的脱水的时间较佳的为1 2小时。所述的聚合反应按常规在惰性气体(如氮 气)保护下进行,具体通氮气的操作可为在脱水后,进行氮气置换,置换次数较佳为3次。所 述的环氧丙烷的加料方式可为分批加料或连续加料。当采用分批加料时,每批次的加料量 较佳的为环氧丙烷总量的6% 10%,每批次加料较佳的以当反应釜压力降至0. IMpa以下 时加料为宜。所述的聚合反应的温度较佳的为80 120°C,更佳的为反应初期温度为80 90°C,反应中后期温度110 115°C。所述的聚合反应的压力较佳的为0.4MPa以下。所述 的聚合反应的时间较佳的为加完环氧丙烷后,再反应0. 5 1. 5小时,更佳的为加完环氧丙 烷后,压力降至0. IMI^a左右稳定后,110 115°C再反应1小时。聚合反应结束后,可按本 领域常规方法进行后处理,一般为再进行中和、脱水和过滤等精制处理。本专利技术还涉及由上述方法制得的聚醚多元醇。较佳实例中,本专利技术的聚醚多元醇 羟值为390 460mg KOH/g,官能度为4. 5 6,粘度为5000 7000mPa · s ;理论数均分子 量为580 760。本专利技术进一步涉及一种聚氨酯硬质泡沫塑料的制备方法,其包括如下步骤在聚 氨酯硬质泡沫塑料催化剂、发泡剂和水的作用下,采用本专利技术的聚醚多元醇和异氰酸酯化 合物,按本领域常规聚氨酯硬质泡沫塑料制备方法进行制备,即可。其中,所述的异氰酸酯可采用聚氨酯硬质泡沫塑料领域常用的各种异氰酸酯,如 多亚甲基多苯基异氰酸酯,本专利技术优选烟台万华聚氨酯股份有限公司的多亚甲基多苯基异 氰酸酯PM200。所述的异氰酸酯的用量按常规用量选择,较佳的,异氰酸酯与组合聚醚多元 醇的质量比值为1. 1 1. 25,更佳的为1. 2。所述的组合聚醚多元醇为原料中除异氰酸酯 外的其他所有原料。其中,所述的发泡剂可采用本领域常规硬泡发泡剂,例如一氟二氯乙烷(市售商 品如HCFC-141b)、1,1,1,3,3-五氟丁烷(市售商品如Solvay氟化物公司的HFC_365mfc)、 或质量比为95 5的1,1,1,3,3_五氟丁烷与1,1,1,3,3_五氟丙烷(市售商品如 Honeywell公司的HFC_M5fa)的混合发泡剂,本专利技术优选一氟二氯乙烷。所述的发泡剂的 用量可按常规用量选择,较佳的为聚醚多元醇质量的对-28%,更佳的为沈%。其中,所述的水的用量按本领域常规用量选择,较佳的为聚醚多元醇质量的1 3%,更佳的为2%。其中,所述的聚氨酯硬质泡沫塑料催化剂可采用本领域中常用的各种聚氨酯硬质 泡沫塑料催化剂,具体可根据选择的发泡成型工艺的发泡速率,兼顾本专利技术的聚醚多元醇 和所选用的异氰酸酯化合物的特性,按本领域常规知识进行选择。采用低速发泡成型工艺 时,本专利技术特别优选包括五甲基二亚乙基三胺、二甲基环己胺和1,3,5_三(二甲氨基丙基)_六氢三嗪的复合催化剂,三者质量比较佳的为0.2 1 0.6。所述的聚氨酯硬质泡 沫塑料催化剂的用量为催化有效量以上。根据需要,在制备过程中,还可加入本领域常用的各种辅助试剂,如泡沫稳定剂 (本专利技术优选硅油L6900)、增强剂、增韧剂、防霉剂和防老剂中的一种或多种等。根据需要, 按本领域常规聚氨酯硬质泡沫塑料制备方法,选择现有的各种聚氨酯硬泡发泡成型工艺及 其条件进行制备,如手工发泡、浇注发泡或喷涂发泡等。本专利技术以手工浇注发泡为例进行说 明。发泡成型后,可按本领域常规后处理方法,如熟化、切割等进行后处理。本专利技术一较佳实例为将100份本专利技术的聚醚多元醇(优选采用前述本专利技术的优 选复合起始剂制得的聚醚多元醇),与包括0. 2份五甲基二亚乙基本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种聚醚多元醇的制备方法,其特征在于其包括如下步骤:采用复合起始剂、聚醚多元醇合成催化剂和环氧丙烷按常规聚醚多元醇合成方法制备聚醚多元醇;所述的复合起始剂为0.04~0.08份甘油、0.2~0.4份二羟甲基苯酚和0.56~0.72份蔗糖,所述的份为重量份;所述的环氧丙烷与复合起始剂的质量比值为1.7~2.3;所述的复合起始剂较佳的为0.04份甘油、0.4份二羟甲基苯酚和0.56份蔗糖,或者为0.08份甘油、0.2份二羟甲基苯酚和0.72份蔗糖,或者为0.08份甘油、0.2份二羟甲基苯酚和0.56份蔗糖,或者为0.04份甘油、0.2份二羟甲基苯酚和0.72份蔗糖。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:信延垒李心强董建国任丽
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[中国|上海]

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