CN101463100A - 具有改善的性质的聚合物多元醇及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及固体含量大于或等于10重量％至60重量％、平均粒度至少为0.6μ并且含有特定浓度的填塞颗粒的聚合物多元醇。本发明还涉及制备这些聚合物多元醇的方法。

Description

具有改善的性质的聚合物多元醇及其制备方法
发明背景
本发明涉及具有改善的性质的用于生产聚氨酯泡沫材料的聚合物。这些改善的聚合物多元醇的特征是，固体含量约为10-60重量％，平均粒度至少为0.60μ，含有特定浓度的填塞颗粒(blinding particles)。本发明还涉及用于生产这些改善的聚合物多元醇的方法。
如本领域中所述，术语“深度过滤器”表示一种该过滤器，该过滤器具有的孔隙能够从流体中除去尺寸小于该孔隙的颗粒。当颗粒沿曲折的路径通过孔隙时，通过拦截除去这些颗粒。因为较低的过滤面积和高厚度，深度过滤器通常具有高污物容纳能力，但也具有跨过滤器的高压降。为了解决该问题，可以使过滤介质打褶，这样增加了过滤面积，降低了厚度，同时保持相同体积的过滤介质。使过滤介质打褶可以降低压降，提供高污物容纳能力。在此说明书中，术语“褶式深度过滤器”意味着具有通过内部支撑芯体负载在内部和通过外部支撑壳体负载在外部的深度过滤介质的连续打褶片。
美国专利5,279,731揭示了大致圆柱形的褶式深度过滤器，其包括至少一个连续的深度过滤介质的套管，该套管沿着过滤介质的长度打褶，接触褶状物内端的内部支撑芯体，接触外部褶状物的外部支撑笼体。该过滤器可用于以明显低于非褶式深度过滤器的压降从水中分离测试灰尘。
填充的多元醇，也称为聚合物多元醇，是由分散在多元醇中的细小颗粒组成的粘性流体。使用的固体的例子包括苯乙烯-丙烯腈共聚物和聚脲。通常通过至少一种单体在基本多元醇(base polyol)中的原位聚合制得聚合物多元醇，该聚合反应产生多分散粒度分布，其特征是存在显著量的粒度明显小于和大于平均粒度的颗粒群。特别不希望出现粒度约20-500微米的过大颗粒，因为这些颗粒可能在由聚合物多元醇制备聚氨酯泡沫材料的过程中堵塞发泡器中的小孔。具体地，由于来自聚合物多元醇的粗颗粒的沉积堵塞过滤筛中的孔隙，导致用基于筛子的过滤发泡技术进行的连续加工可能无法实施。
JP-A-06199929中描述了机械研磨方法。该方法将颗粒的粒度从100-700目减小到小于4微米。但是，难以确保颗粒的完全研磨，特别是SAN聚合物多元醇之类的可变形颗粒。
WO-93/24211描述了横向流过滤方法，通过使用孔径0.5-10微米的陶瓷过滤材料从聚合物分散体中除去大小为1-200微米的固体杂质。该方法的缺点是产生相当多的富含大颗粒的滞留物。
美国公开专利申请2002/0077452 A1揭示了使用动压盘式过滤器从聚合物多元醇中分离填塞颗粒的筛滤方法。在实施例1中，筛滤方法将填塞颗粒的浓度从因数100或更高减少到小于1ppm。在优选的实施方式中，具有正方形或矩形网的多层金属织物用作过滤材料。由于这些过滤介质具有窄孔径分布并且无深度过滤性质，因此据说不那么容易被填塞，便于填塞颗粒和分散体中大部分颗粒之间清晰地分离。该筛滤法的一个缺点是设备的高资金成本。
过滤填充的多元醇的难度在于需要填塞颗粒和分散体中大部分颗粒之间清晰的分离。如果过滤器的孔径太大，则填塞颗粒的去除效率太低。如果过滤器的孔径太小，则大量较小的颗粒也会被截留，导致过滤器的寿命缩短，并且产生大量的废弃物。另一个困难是聚合物多元醇通常是高粘度流体。因此，常规的袋式和筒式过滤器将迅速堵塞，通常不能用于聚合物多元醇。参见美国公开专利申请2002/0077452 A1。
美国专利6,797,185揭示了一种用于聚合物多元醇的过滤方法，该方法可以经济的方式迅速过滤大量聚合物多元醇。所得的聚合物多元醇主要具有等于或小于25微米的颗粒，可以在各种条件下稳定储存。在一个实施方式中，用于指标过滤的方法包括：提供具有第一和第二容器的系统，将深度过滤介质的第一部分安装在第一和第二容器之间，在第一容器和过滤介质之间形成液体密封层，将聚合物多元醇引入第一容器中，在聚合物多元醇通过过滤介质后将其收集在第二容器中，将深度过滤介质的第一部分从第一容器和第二容器之间取出，将深度过滤介质的干净的第二部分放在两个容器之间。第二实施方式类似于第一实施方式，不同的是，第二实施方式需要平均流动孔径为15-75微米的深度过滤介质。
仍然需要用于聚合物多元醇的低成本过滤技术。已经令人惊奇地发现，褶式深度过滤器可以高分离效率和可接受的过滤器寿命从聚合物多元醇中分离填塞颗粒。另一个优点是用有效的静态过滤系统替代复杂的包括移动部件的过滤系统。
发明内容
本发明涉及具有以下特征的聚合物多元醇：固体含量约为10-60重量％，平均粒度至少为0.60μ，含有低浓度的填塞颗粒。更具体地，本发明的聚合物多元醇含有的填塞颗粒的浓度为cb，其中：
Figure A200810183991D00081
其中：
cb表示填塞颗粒的浓度，单位为ppm；
Np0表示干净的测试过滤器中孔隙的数目；
dp表示干净的测试过滤器的孔径，单位为米；
Rm0表示干净的测试过滤器的阻力，单位为1/米；
A表示测试过滤器的截面积，单位为米2；
ρ表示聚合物多元醇的密度，单位为千克/米3；
μ表示聚合物多元醇的动态粘度，单位为Pa·s；
ρs表示聚合物多元醇中固体的密度，单位为千克/米3；
cs表示聚合物多元醇中总固体的浓度，单位为重量％；
Δp表示跨测试过滤器的恒定压降，单位为帕斯卡；
m0表示收集的滤液的总质量，单位为千克；
和
Figure A200810183991D00082
 表示在压滤测试结束时，质量相对于时间的曲
线的斜率，单位为千克/秒。
这些聚合物多元醇包含在(d)至少一种自由基聚合引发剂和任选的(e)聚合物控制剂或链转移剂存在下，(a)至少一种基本多元醇、(b)至少一种预形成稳定剂和(c)至少一种烯键式不饱和单体的自由基聚合产物。
本发明还涉及制备这些聚合物多元醇的连续方法，该聚合物多元醇具有上述固体含量、平均粒度和填塞颗粒浓度cb。该方法包括将聚合物多元醇连续通过合适的过滤器(优选褶式深度过滤器)进行过滤，收集滤液。
发明详述
文中使用的术语“粒度比”表示褶式深度过滤器的绝对过滤级别与平均粒度的比值。
文中使用的术语“填塞颗粒”表示堵塞聚氨酯发泡器中存在的小孔的颗粒群。
文中使用的术语“测试过滤器比”表示褶式深度过滤器的绝对过滤级别与测试过滤器的孔径的比值。
文中使用的术语“进口浓度”表示褶式深度过滤器进料中填塞颗粒的浓度。
文中使用的术语“出口浓度”表示从褶式深度过滤器收集的滤液中填塞颗粒的浓度。
文中使用的术语“压滤测试结束”表示聚合物多元醇全部通过测试过滤器时，或者滤液质量与时间的曲线的斜率等于其初始值的60％时，无论哪种情况先发生，都认为压滤测试结束。
进口和出口浓度按照下文“分析和测量”节中描述的方法测量。
本发明的一个目的是制备适合用作发泡器中异氰酸酯-反应性组分的聚合物多元醇，该发泡器在泡沫注射器/喷嘴之前先使用筛型预滤器。聚合物多元醇通常由于含有高浓度填塞颗粒而不适合用于该方法和/或机理。
依据本发明，聚合物多元醇的固体含量通常大于或等于10重量％至约60重量％，包括60重量％。通常，以聚合物多元醇的总重量为基准计，本发明的聚合物多元醇的固体含量大于或等于10重量％，优选大于或等于15重量％，更优选大于或等于25重量％，最优选大于或等于30重量％，最特别优选大于或等于40重量％。通常，以聚合物多元醇的总重量为基准计，所述聚合物多元醇的固体含量小于或等于60重量％，优选小于或等于58重量％，更优选小于或等于55重量％，最优选不超过约50重量％。以聚合物多元醇的总重量为基准计，这些聚合物多元醇的固体含量在这些上限值和下限值的任何组合之间的范围内，包括这些上限值和下限值，例如大于或等于10重量％至小于或等于60重量％，优选大于或等于15重量％至小于或等于58重量％，更优选大于或等于25重量％至小于或等于55重量％，最优选大于或等于30重量％至小于或等于50重量％，最特别优选大于或等于40重量％至小于或等于50重量％。
依据本发明，聚合物多元醇通常包含在自由基聚合催化剂和任选的聚合物控制剂或链转移剂存在下，至少一种烯键式不饱和单体与基本多元醇和预形成稳定剂的自由基聚合产物。美国专利5,196,476中揭示了由预形成稳定剂制备的PMPO及其制备方法的合适描述，该专利文献的内容通过参考结合于此。优选使用两种烯键式不饱和单体的混合物，这些混合物包含重量比为80:20至35:65、优选70:30至50:50的苯乙烯和丙烯腈。
可使用以下专利中揭示的方法制备本发明的合适的聚合物多元醇：例如，美国专利3,875,258、3,931,092、3,950,317、3,953,393、4,014,846、4,093,573、4,148,840、4,242,249、4,372,005、4,334,049、4,454,255、4,458,038、4,689,354、4,690,956、4,745,153、Re 29,014、4,305,861、4,954,561、4,997,857、5,093,412、5,196,476、5,254,667、5,268,418、5,494,957、5,554,662、5,594,066、5,814,699、5,854,358、5,854,386、5,990,185、5,990,232、6,013,731、6,172,164、6,455,603、7,160,975、7,179,882和Re 33,291，以及美国专利4,524,157、4,539,340、Re 28,715和Re 29,118，它们揭示的内容都通过参考结合于此。
如上所述，本发明的聚合物多元醇含有的填塞颗粒的浓度为cb，其中：
其中，各变量如上所述。
依据本发明，优选聚合物多元醇中存在的填塞颗粒的浓度小于约0.55ppm，优选小于约0.4ppm，更优选小于约0.3ppm，最优选小于约0.2ppm。
本发明的聚合物多元醇通常具有以下特征：平均粒度至少约为0.6μ至约3.5μ，包括3.5μ。通常，本发明的聚合物多元醇的平均粒度至少约为0.6μ，优选至少约为0.65μ，更优选至少约为0.7μ，最优选至少约为0.75μ。通常，聚合物多元醇的平均粒度小于或等于3.5μ，优选小于或等于2.5μ，更优选小于或等于2.0μ，最优选小于或等于1.5μ。这些聚合物多元醇的平均粒度可以在这些上限值和下限值的任何组合之间的范围内，包括这些上限值和下限值，例如大于或等于0.60μ至小于或等于3.5μ，优选大于或等于0.65μ至小于或等于2.5μ，更优选大于或等于0.70μ至小于或等于2.0μ，最优选大于或等于0.75μ至小于或等于1.5μ。
在制备聚合物多元醇的方法中，褶式深度过滤器常用作过滤介质。褶式深度过滤器提供高污物容纳能力，结果得到较长的过滤器寿命和填塞颗粒的高分离效率。
在文中所述的连续过滤聚合物多元醇的方法中，其中填塞颗粒的浓度如上所述，优选以下条件：
a)跨褶式深度过滤器的初始压降小于约1.0巴，更优选小于约0.8
巴，最优选小于约0.5巴，
b)在循环结束时跨褶式深度过滤器的最终压降小于约4巴，更优
选小于约3巴，最优选小于约2巴，
c)褶式深度过滤器的绝对孔径与分散体的平均粒度的比值大于
约30:1，更优选大于约45:1，最优选大于约60:1，
和
d)褶式深度过滤器的绝对孔径与测试过滤器的孔径的比值在约
0.4:1至约4:1之间，更优选在约0.5:1至2:1之间，最优选在约0.6:1
至1.5:1之间。
通过该方法生产的聚合物多元醇的固体含量为大于或等于约10重量％至小于或等于约60重量％。通常，以聚合物多元醇的总重量为基准计，通过该方法生产的聚合物多元醇的固体含量大于或等于10重量％，优选大于或等于15重量％，更优选大于或等于25重量％，最优选大于或等于30重量％，最特别优选大于或等于40重量％。通常，以聚合物多元醇的总重量为基准计，所述聚合物多元醇的固体含量小于或等于60重量％，优选小于或等于58重量％，更优选小于或等于55重量％，最优选不超过约50重量％。以聚合物多元醇的总重量为基准计，这些聚合物多元醇的固体含量在这些上限值和下限值的任何组合之间的范围内，包括这些上限值和下限值，例如大于或等于10重量％至小于或等于60重量％，优选大于或等于15重量％至小于或等于58重量％，更优选大于或等于25重量％至小于或等于55重量％，最优选大于或等于30重量％至小于或等于50重量％，最特别优选大于或等于40重量％至小于或等于50重量％。
本文所述制备聚合物多元醇的方法是连续方法。
依据本发明，该方法在跨过滤器的初始压降为0.01-1.0巴、优选0.05-0.8巴、最优选0.07-0.5巴的条件下进行。随着跨过滤器的初始压降增加，过滤器的通过量和填塞的速率增加。因此，在低初始压降条件下，过滤器具有长寿命，但是通过量太低，对于工业应用没有实际意义。在高初始压降条件下，通过量高，但是过滤器寿命太短，也没有工业可行性。中等的初始压降是优选的，可以获得可接受的通过量和过滤器寿命。该方法可以在升高的温度下进行，以降低填充的多元醇的粘度，从而增加通过量。适用于该方法的升高的温度是制造商建议的低于过滤材料软化点的温度。
此外，依据本发明，该方法在跨深度过滤器的最终压降为0.4-5巴、优选0.7-4巴、最优选1-3巴的条件下进行。因为填塞颗粒沉积在过滤器中，过滤器的孔被堵住，导致深度过滤器的阻力增加，以及在过滤循环持续时间内压降增加。在循环结束时，必须更换过滤器。褶式深度过滤器通常根据给定温度下的最大压降分级。在大于额定值的压降下工作会导致过滤器完整性丧失，颗粒穿透通过滤器，从而导致丧失分离效率。因此，在高最终压降下工作会延长过滤器寿命，但是降低分离效率，而在低最终压降下工作可以确保足够的分离效率，但是过滤器寿命短。中等的最终压降是优选的，可以获得可接受的分离效率和过滤器寿命。
文中所用的术语“高”最终压降是制造商允许的最大压差(MDP)。对于在特定温度下运行的给定过滤器的最大压差由制造商规定。
文中所用的术语“低”最终压降是不会发生过滤介质填塞的压降。
依据本发明，可接受的分离效率意味着大于或等于90％的填塞颗粒可以被过滤介质捕获。
褶式深度过滤器的绝对过滤级别与平均粒度的比值，在本说明书中称为“粒度比”，对褶式深度过滤器的性能具有重要影响。褶式深度过滤器的目的是除去大填塞颗粒，同时允许较接近平均粒度的较细小颗粒通过。但是，分离并不完全清晰，一些较小的颗粒仍然被过滤器捕获。随着粒度比下降，小颗粒的滞留增多，结果导致更快的过滤器负荷，缩短了过滤器寿命。依据本发明，该方法在粒度比大于30:1、优选大于45:1、更优选大于60:1的条件下进行。
需要压滤测试来评价褶式深度过滤器的性能。在压滤测试中，在恒定的压力下迫使聚合物多元醇通过测试过滤器，测量收集的滤液质量与时间的关系，以确定填塞颗粒的浓度。为了适当模拟泡沫加工设备中聚合物多元醇的性能，测试过滤器的孔径应当与发泡操作期间聚合物多元醇填塞的装置的孔径相匹配。例如，在使用筛组件(sieve pack)技术的发泡器中，使聚合物多元醇在加工过程中通过一系列筛子。为了模拟筛组件中堵塞的情况，应该选择具有最小孔径的筛子作为“测试过滤器”。褶式深度过滤器的绝对过滤级别与测试过滤器的孔径的比值，在本说明书中称为“测试过滤器比”，对褶式深度过滤器的性能具有重要影响。依据本发明，该方法在测试过滤器比为0.4:1至4:1、优选0.5:1至2:1、更优选0.6:1至1.5:1的条件下进行。在低测试过滤器比条件下，填塞颗粒的分离效率高，但是过滤器的寿命缩短，这是因为比想要除去的颗粒更小的颗粒也被除去。在高测试过滤器比条件下，填塞颗粒的分离效率降低。因此，中等测试过滤器比是优选的，可获得填塞颗粒的高分离效率和可接受的过滤器寿命。
此外，依据本发明，该方法在优选的条件下进行，以得到含有小于约0.55ppm、优选小于0.4ppm、更优选小于约0.3ppm、最优选小于0.2ppm的填塞颗粒的聚合物多元醇组合物。滤液中填塞颗粒的浓度越低，填充的多元醇可以在连续发泡器中加工的时间越长，而不会堵塞小孔。适用于本发明的聚合物多元醇的褶式深度过滤器包括所有褶式深度过滤器。这类过滤器的例子包括但不限于可以从波乐公司(Pall Corporation)，USF过滤和分离公司(USF Filtration & Separations)等处商购的过滤器。
本发明的聚合物多元醇优选与连续发泡器相容，所述连续发泡器例如但不限于NovaFlex发泡器。因此，这些聚合物多元醇中填塞颗粒的浓度优选足够低，使得在连续发泡器中加工的过程中填塞颗粒不会明显干扰、堵塞或阻塞孔洞。
分析和测量：
为了评价褶式深度过滤器的性能，必须测量滤液中填塞固体的浓度。填塞固体的浓度通过以下所述的压滤测试计算。将已知质量的聚合物多元醇加入压力容器中，向该容器施加恒定的压力。在实验开始时，打开压力容器底部的阀门，迫使聚合物多元醇通过测试过滤器，进入放置在天平上的收集容器中。测量滤液的质量与时间的关系。由于填塞颗粒沉积在测试过滤器的孔隙中，滤液的流速随时间流逝而下降，该流速是由质量与时间的关系曲线的斜率计算的。在聚合物多元醇全部通过测试过滤器时，或者在滤液质量与时间的曲线的斜率等于其初始值的60％时，停止压滤测试，无论上述哪种情况先发生，都认为压滤测试结束。由滤液质量与时间的曲线的斜率和测试过滤器参数，可以通过下式计算填塞颗粒的浓度：
Figure A200810183991D00141
上式中的变量定义如下：
cb表示填塞颗粒的浓度，单位为ppm；
Np0表示干净的测试过滤器中孔隙的数目；
dp表示干净的测试过滤器的孔径，单位为米；
Rm0表示干净的测试过滤器的阻力，单位为1/米；
A表示测试过滤器的截面积，单位为米2；
ρ表示聚合物多元醇的密度，单位为千克/米3；
μ表示聚合物多元醇的动态粘度，单位为Pa·s；
ρs表示聚合物多元醇中固体的密度，单位为千克/米3；
cs表示聚合物多元醇中总固体的浓度，单位为重量％；
Δp表示跨测试过滤器的恒定压降，单位为帕斯卡；
m0表示收集的滤液的总质量，单位为千克；
和
Figure A200810183991D00151
 表示在压滤测试结束时，质量相对于时间的曲
线的斜率，单位为千克/秒。
以下实施例进一步详细说明本发明组合物的制备和应用。在上文中陈述的本发明的精神或范围不受这些实施例的限制。本领域技术人员容易理解，可用以下制备步骤的条件和过程的已知变化形式来制备这些组合物。除非另有说明，否则，所有温度都是℃，所有份数和百分数都分别是重量份数和重量百分数。
实施例
实施例中使用以下原料：
聚合物多元醇A：一种苯乙烯/丙烯腈(67重量％:33重量％)共聚物在聚醚多元醇中的分散体，通过使苯乙烯和丙烯腈单体的混合物和预形成稳定剂在基本多元醇中反应制得。该基本聚醚多元醇的羟基官能度为3，羟值为52，环氧乙烷含量为15重量％。该聚合物多元醇的羟值为27.7，粘度为2924cSt，平均粒度为1.18微米，固体含量为44.98重量％，填塞颗粒浓度为3.5ppm。
聚合物多元醇B：一种苯乙烯/丙烯腈(67重量％:33重量％)共聚物在聚醚多元醇中的分散体，通过使苯乙烯和丙烯腈单体的混合物和预形成稳定剂在基本多元醇中反应制得。该基本聚醚多元醇的羟基官能度为3，羟值为52，环氧乙烷含量为15重量％。该聚合物多元醇的羟值为29.1，粘度为3027cSt，平均粒度为1.02微米，固体含量为44.34重量％，填塞颗粒浓度为1.8ppm。
褶式深度过滤器A：100微米绝对级别的全聚丙烯(all-polypropylene)深度过滤器，具有月牙形褶状几何结构。该过滤器的标称直径为2.6英寸，长度为10英寸。根据评级，该过滤器在65℃的最大压差(MPD)为35psig。该过滤器可以产品名PFT100-1UN从USF过滤和分离公司购得。
褶式深度过滤器B：70微米绝对级别的全聚丙烯深度过滤器，具有月牙形褶状几何结构。该过滤器的直径为2.5英寸，长度为10英寸，标称过滤面积为2.5平方英尺。根据评级，该过滤器在30℃的最大压差(MPD)为60psig。该过滤器可以产品名PFY1UY700J从波乐公司购得。
褶式深度过滤器C：100微米绝对级别的全聚丙烯深度过滤器，具有月牙形褶状几何结构。该过滤器的直径为2.5英寸，长度为10英寸，标称过滤面积为2.5平方英尺。根据评级，该过滤器在30℃的最大压差(MPD)为60psig。该过滤器可以产品名PFY1UY1000J从波乐公司购得。
褶式深度过滤器D：40微米绝对级别的全聚丙烯深度过滤器，具有月牙形褶状几何结构。该过滤器的直径为2.5英寸，长度为10英寸，标称过滤面积为2.5平方英尺。根据评级，该过滤器在30℃的最大压差(MPD)为60psig。该过滤器可以产品名PFY1UY400J从波乐公司购得。
测试过滤器A：85微米过滤筛，用于亨尼克机械厂(Hennecke Machinery)制造的NovaFlex发泡器中。该筛子的孔径为85微米，孔隙率为16％，直径为9毫米。
测试过滤器B：由克利夫兰金属丝布制造公司(Cleveland WireCloth and Manufacturing)制造的700丝网筛。该过滤器的平均孔径为5微米，孔隙率为60％，直径为22毫米。
除非另有指示，否则，以下步骤用于各实施例中：
将聚合物多元醇加入搅拌的加热的进料容器中，使其在重力作用下流向齿轮泵的进口。将聚合物多元醇以恒定的流速从泵中排出到包含褶式深度过滤器的绝热的过滤器壳体中。聚合物多元醇以压力梯度的方式通过过滤器，然后排入滤液收集容器中。在过滤器壳体中保持聚合物多元醇的温度，测量随时间变化的跨过滤器的压降。对滤液定期取样，测试填塞固体的浓度。在以下实施例中，术语“进口浓度”和“出口浓度”如上所述。
实施例1和2：
在表1所示的实施例1和2中，在71℃，在20.2小时内使用褶式深度过滤器A过滤聚合物多元醇A。在实验过程中，跨过滤器的压降不发生变化，从而表明过滤器仍然具有多余的容量用于填塞颗粒，还没有完全负载。
在实施例1中，使用测试过滤器A评价褶式深度过滤器A的性能。滤液中填塞颗粒的浓度为0.20ppm，相当于去除效率为94.2％。因此，在粒度比为84:1且测试过滤器比为1.2:1的条件下，褶式深度过滤器选择性地将填塞颗粒与分散体中的其它颗粒分离，得到高去除效率和长过滤器寿命。
在实施例2中，使用测试过滤器B评价褶式深度过滤器A的性能。滤液中填塞颗粒的浓度为12.2ppm，相当于去除效率仅为20.8％。因此，在粒度比为84:1且测试过滤器比为4.0:1的条件下，褶式深度过滤器具有差分离效率，不能充分除去填塞颗粒。
表1
 
参数 实施例1 实施例2
初始压降，巴 0.07 0.07
最终压降，巴 0.07 0.07
进口浓度，ppm 3.5 15.4
出口浓度，ppm 0.20 12.2
颗粒去除效率，％ 94.2 20.8
粒度比 84:1 84:1
测试过滤器比 1.2:1 4.0:1
实施例3：
在表2所示的实施例3中，在70℃，在4.7小时内使用褶式深度过滤器B过滤聚合物多元醇A。在实验过程中，跨过滤器的压降明显增加，从而表明过滤器已经高负载，没有多余的容量用于填塞颗粒。使用测试过滤器A评价褶式深度过滤器B的性能。滤液中填塞颗粒的浓度为0.07ppm，相当于去除效率为98％。因此，在粒度比为59:1(与实施例1中84:1比较)且测试过滤器比为0.82:1(与实施例1中的1.2:1比较)的条件下，实施例3中的褶式深度过滤器B的分离效率高于实施例1中的分离效率，这是因为从分散体中除去了更多的颗粒。但是，这在某种程度上缩短了褶式深度过滤器的寿命。
表2
 
参数 实施例3
初始压降，巴 0.26
最终压降，巴 1.7
进口浓度，ppm 3.5
出口浓度，ppm 0.07
颗粒去除效率，％ 98.0
粒度比 59:1
测试过滤器比 0.82:1
实施例4：
在实施例4中，在约63℃，在16.9小时内使用褶式深度过滤器C过滤聚合物多元醇A，该实施例的结果示于表3中。在实验过程中，跨过滤器的压降没有明显增加，从而表明过滤器仍然具有多余的容量用于填塞颗粒，还没有完全负载。使用测试过滤器A评价褶式深度过滤器C的性能。滤液中填塞颗粒的浓度为0.16ppm，相当于去除效率为95.4％。跨褶式深度过滤器的进口压降是实施例1中的两倍，使得过滤器更快地负载，导致实施例4中的过滤器寿命缩短。
表3
 
参数 实施例4
初始压降，巴 0.14
最终压降，巴 0.17
进口浓度，ppm 3.5
出口浓度，ppm 0.16
颗粒去除效率，％ 95.4
粒度比 84:1
测试过滤器比 1.2:1
实施例5：
在实施例5中，在约67℃，在2.6小时内使用褶式深度过滤器C过滤聚合物多元醇A，该实施例的结果示于表4中。在实验过程中，跨过滤器的压降适度增加，从而表明过滤器仍然具有多余的容量用于填塞颗粒，但已经部分地负载。使用测试过滤器A评价褶式深度过滤器C的性能。滤液中填塞颗粒的浓度为0.32ppm，相当于去除效率为90.8％。跨褶式深度过滤器的进口压降是实施例1中的四倍，几乎是实施例4中的两倍，使得实施例5中过滤器更快地负载，导致过滤器寿命缩短，分离效率降低。
表4
 
参数 实施例5
初始压降，巴 0.26
最终压降，巴 0.40
进口浓度，ppm 3.5
出口浓度，ppm 0.32
颗粒去除效率，％ 90.8
粒度比 84:1
测试过滤器比 1.2:1
实施例6：
在实施例6中，在约59℃，在0.7小时内使用褶式深度过滤器D过滤聚合物多元醇B，该实施例的结果示于表5中。在实验过程中，跨过滤器的压降没有明显增加，从而表明过滤器仍然具有多余的容量用于填塞颗粒，还没有完全负载。使用测试过滤器A评价褶式深度过滤器D的性能。滤液中填塞颗粒的浓度为0.05ppm，相当于去除效率为97.3％。在测试过滤器比为0.47:1的条件下，滤液中填塞颗粒的浓度明显低于实施例1和3中的浓度，在实施例1和3中测试过滤器比分别为1.2:1和0.82:1。即使在粒度比为39:1的条件下，在工作了几乎1个小时后过滤器也没有明显负载。
表5
 
参数 实施例6
初始压降，巴 0.09
最终压降，巴 0.08
进口浓度，ppm 1.8
出口浓度，ppm 0.05
颗粒去除效率，％ 97.3
深度过滤器孔径/平均粒度 39:1
深度过滤器孔径/测试过滤器孔径 0.47:1
虽然在前文中为了说明起见对本发明进行了详细的描述，但应理解，这些详细描述仅仅是为了说明，在不偏离本发明的精神和范围的情况下本领域技术人员可对其进行修改，本发明仅由权利要求书限定。

Claims (14)

1.一种聚合物多元醇，其固体含量约为10重量％至60重量％，平均粒度至少为0.60μ，含有的填塞颗粒的浓度为cb，其中
式中：
cb  表示填塞颗粒的浓度，单位为ppm；
Np0 表示干净的测试过滤器中孔隙的数目；
dp  表示干净的测试过滤器的孔径，单位为米；
Rm0 表示干净的测试过滤器的阻力，单位为1/米；
A   表示测试过滤器的截面积，单位为米2；
ρ   表示聚合物多元醇的密度，单位为千克/米3；
μ   表示聚合物多元醇的动态粘度，单位为Pa·s；
ρs  表示聚合物多元醇中固体的密度，单位为千克/米3；
cs  表示聚合物多元醇中总固体的浓度，单位为重量％；
Δp  表示跨测试过滤器的恒定压降，单位为帕斯卡；
m0  表示收集的滤液的总质量，单位为千克；
和
表示在压滤测试结束时，质量相对于时间的曲线的斜率，单位为千克/秒，
其中，所述聚合物多元醇包含在(d)至少一种自由基聚合引发剂存在下，(a)至少一种基本多元醇、(b)至少一种预形成稳定剂和(c)至少一种烯键式不饱和单体的自由基聚合产物。
2.如权利要求1所述的聚合物多元醇，其特征在于，所述自由基聚合反应还可以在(e)聚合物控制剂存在下进行。
3.如权利要求1所述的聚合物多元醇，其特征在于，所述聚合物多元醇中填塞颗粒的浓度小于约0.55ppm。
4.如权利要求1所述的聚合物多元醇，其特征在于，所述聚合物多元醇中填塞颗粒的浓度小于约0.2ppm。
5.如权利要求1所述的聚合物多元醇，其特征在于，通过褶式深度过滤器过滤所述聚合物多元醇得到所述聚合物多元醇中填塞颗粒的浓度，其中：
a)跨所述褶式深度过滤器的初始压降小于约1.0巴；
b)在过滤循环结束时，跨所述褶式深度过滤器的最终压降小于约4巴；
c)所述褶式深度过滤器的绝对孔径与聚合物多元醇中固体的平均粒度的比值大于约30:1；
和
d)所述褶式深度过滤器的绝对孔径与测试过滤器的孔径的比值在约0.4:1至约4:1之间。
6.如权利要求5所述的聚合物多元醇，其特征在于，
(a)跨所述褶式深度过滤器的初始压降小于约0.5巴。
7.如权利要求1所述的聚合物多元醇，其特征在于，所述固体含量为大于或等于20重量％至小于或等于60重量％。
8.一种制备聚合物多元醇的方法，所述聚合物多元醇的固体含量为大于或等于10重量％至约60重量％，平均粒度至少为0.60μ，含有的填塞颗粒的浓度为cb，其中
Figure A200810183991C00031
其中：
cb  表示填塞颗粒的浓度，单位为ppm；
Np0 表示干净的测试过滤器中孔隙的数目；
dp  表示干净的测试过滤器的孔径，单位为米；
Rm0 表示干净的测试过滤器的阻力，单位为1/米；
A   表示测试过滤器的截面积，单位为米2；
ρ   表示聚合物多元醇的密度，单位为千克/米3；
μ   表示聚合物多元醇的动态粘度，单位为Pa·s；
ρs  表示聚合物多元醇中固体的密度，单位为千克/米3；
cs  表示聚合物多元醇中总固体的浓度，单位为重量％；
Δp  表示跨测试过滤器的恒定压降，单位为帕斯卡；
m0  表示收集的滤液的总质量，单位为千克；
和
Figure A200810183991C00041
表示在压滤测试结束时，质量相对于时间的曲线的斜率，单位为千克/秒，
该方法包括：
(1)在(d)至少一种自由基聚合引发剂存在下，使(a)至少一种基本多元醇、(b)至少一种预形成稳定剂和(c)至少一种烯键式不饱和单体发生连续的自由基聚合反应；
(2)将聚合物多元醇连续地通过合适的深度过滤器过滤；
和
(3)收集滤液。
9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，所述自由基聚合反应还可以在(e)聚合物控制剂存在下进行。
10.如权利要求8所述的方法，其特征在于，所述聚合物多元醇中填塞颗粒的浓度小于约0.55ppm。
11.如权利要求8所述的方法，其特征在于，所述聚合物多元醇中填塞颗粒的浓度小于约0.2ppm。
12.如权利要求8所述的方法，其特征在于，所述步骤(2)中的过滤器是褶式深度过滤器，而且
a)跨所述褶式深度过滤器的初始压降小于约1.0巴；
b)在过滤循环结束时，跨所述褶式深度过滤器的最终压降小于约4巴；
c)所述褶式深度过滤器的绝对孔径与聚合物多元醇中固体的平均粒度的比值大于约30:1；
和
d)所述褶式深度过滤器的绝对孔径与测试过滤器的孔径的比值在约0.4:1至约4:1之间。
13.如权利要求12所述的方法，其特征在于：
a)跨所述褶式深度过滤器的初始压降小于约0.5巴。
14.如权利要求8所述的方法，其特征在于，聚合物多元醇的固体含量为大于或等于20重量％至小于或等于60重量％。
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