CN110054767A - 聚醚多元醇及其制备方法以及聚氨酯泡沫体 - Google Patents

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Abstract

本发明提供聚醚多元醇及其制备方法以及聚氨酯泡沫体。聚醚多元醇的制备方法包括：在碱性催化剂的作用下，使起始剂和环氧化合物反应形成聚醚多元醇中间体A；去除碱性催化剂，在双金属氰化物催化剂的作用下，使聚醚多元醇中间体A与环氧丙烷或环氧丙烷和环氧乙烷的混合物反应，形成聚醚多元醇中间体B；以及在封端催化剂的作用下，向聚醚多元醇中间体B中加入封端剂进行封端，得到聚醚多元醇，其中起始剂为含有两个以上羟基的多元醇，封端催化剂为烷氧基锂、磷腈类催化剂、醋酸铬中的一种或多种，封端剂为环氧乙烷并且封端剂的摩尔量与起始剂中羟基的摩尔量相同。本发明的聚醚多元醇制得的聚氨酯泡沫体具有高回弹率、柔软性好、舒适度高等特点。

Description

聚醚多元醇及其制备方法以及聚氨酯泡沫体
技术领域
本发明涉及高分子聚合物领域，特别涉及一种聚醚多元醇及其制备方法以及聚氨酯泡沫体。
背景技术
聚氨酯泡沫体是以异氰酸酯和聚醚为主要原料，在发泡剂、催化剂、阻燃剂等多种助剂的作用下，通过专用设备混合，经高压喷涂现场发泡而成的高分子聚合物。
目前合成聚醚多元醇最常用的方法就是开环加成法。开环反应法工业化生产聚醚多元醇通常采用的反应方式是间歇式釜式反应。在压力反应器中预先加入一定量的带有羟基官能团的起始剂，按照设定的配方按反应所需的催化剂和阻聚剂投入到溶液中进行混合，以设定的烷醇比，通过控制环氧乙烷和环氧丙烷的滴加速度来控制反应的速度和压力，直到滴加结束。
CN103429638A中提到，目前适用于聚氨酯的聚醚多元醇可以通过各种制备方法获得。一方面碱催化的氧化烯加成到H-官能起始剂(Starter)化合物上和另一方面使用双金属氰化物化合物作为催化剂(“DMC催化剂”)对氧化烯加成到H-官能起始剂化合物上在工业规模上非常重要。但DMC催化体系对于多元醇的一个主要缺点在于很难生产末端产物带有伯羟基的反应高的(EO)多元醇，DMC容易导致生成无反应活性的PPO-多元醇，因此DMC不能用环氧乙烷直接封端。而KOH在催化过程中存在反应速率慢、分子量分布宽，不饱和度高等问题。
CN104151540A中提到，高回弹聚氨酯塑料泡沫因其具有良好的物理机械性能制品，极高的回弹性而广泛地应用于床垫制品、家具坐垫、汽车座椅等越来越多的领域。而高回弹聚氨酯中通常会使用高活性聚醚多元醇为了获得有效聚合，即伯羟基含量较高的聚醚多元醇，多由环氧乙烷封端制得。因为伯羟基与异氰酸酯基反应的活性远高于仲羟基。而目前用于高回弹的聚醚多元醇伯羟基含量不是很高，因此反应活性会受到一定影响。
此外，目前高回弹聚氨酯泡沫体通常会使用共聚的苯乙烯和丙烯腈颗粒，容易对环境造成污染。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的目的是提供一种具有高伯羟基含量的聚醚多元醇及其制备方法，并利用其制备高回弹聚氨酯泡沫体。
为实现上述目的，本发明采取如下技术方案：
一种聚醚多元醇的制备方法，包括：
在碱性催化剂的作用下，使起始剂和环氧化合物反应形成聚醚多元醇中间体A；
去除所述碱性催化剂，在双金属氰化物催化剂的作用下，使所述聚醚多元醇中间体A与环氧丙烷或环氧丙烷和环氧乙烷的混合物反应，形成聚醚多元醇中间体B；以及
在封端催化剂的作用下，向所述聚醚多元醇中间体B中加入封端剂进行封端，得到聚醚多元醇，
其中，所述起始剂为含有两个以上羟基的多元醇，所述封端催化剂为烷氧基锂、磷腈类催化剂、醋酸铬中的一种或多种，所述封端剂为环氧乙烷并且所述封端剂的摩尔量与所述起始剂中羟基的摩尔量相同。
在本发明的制备方法的一个实施方式中，所述环氧化合物为环氧乙烷、环氧丙烷、1，2-环氧丁烷及四氢呋喃中的一种或多种的组合。
在本发明的制备方法的另一个实施方式中，所述起始剂为乙二醇、二乙二醇、1,2-丙二醇、二丙二醇、三丙二醇、1,4-丁二醇、1,6-己二醇、双酚A、甘露糖醇、三羟甲基丙烷、丙三醇、蓖麻油、季戊四醇、山梨醇中的一种或多种。
在本发明的制备方法的另一个实施方式中，所述磷腈类催化剂为四磷腈氯化物、四磷腈氢氧化物或四磷腈碳酸氢盐。
在本发明的制备方法的另一个实施方式中，所述起始剂与所述环氧化合物的摩尔比为1:5-1:12，所述聚醚多元醇中间体A与环氧丙烷或环氧丙烷和环氧乙烷的混合物的摩尔比为1:44-1:80，所述聚醚多元醇中间体A的数均分子量为400-800g/mol，所述聚醚多元醇中间体B的数均分子量为3000-5000g/mol。
另一方面，本发明还提供一种聚醚多元醇，所述聚醚多元醇是根据上述制备方法制得，并且所述聚醚多元醇的官能度为2-8，羟值为21-40mgKOH/g。
在本发明的聚醚多元醇的一个实施方式中，所述聚醚多元醇的伯羟基占所有羟基含量的90％以上。
再一方面，本发明提供一种聚氨酯泡沫体，其由以下方法制备得到：
按重量百分比计，将50-80％的聚醚多元醇、10-40％的聚醚多元醇D、1-10％的聚醚多元醇F与0.15-0.1％的催化剂、0.5-6％的发泡剂、0.5-4％的稳定剂混合后搅拌，静置后加入异氰酸酯指数为95-120的异氰酸酯进行发泡，得到高回弹聚氨酯泡沫体，其中，所述聚醚多元醇是前述的聚醚多元醇，官能度为2-8，羟值为21-40mgKOH/g，所述聚醚多元醇D的官能度为2-5，羟值为42-84mgKOH/g，所述聚醚多元醇F的官能度为2-3，羟值为105-240mgKOH/g。
在本发明的聚氨酯泡沫体的一个实施方式中，所述异氰酸酯为六亚甲基二异氰酸酯、亚苯基二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯、4,4二苯基甲烷二异氰酸酯中的一种或多种。
在本发明的聚氨酯泡沫体的另一个实施方式中，所述催化剂包括叔胺类催化剂和有机锡类催化剂，所述发泡剂为水或二氯甲烷中的一种或两种，所述稳定剂为美国迈图软泡硅油L-580、德国赢创硅油B-8681、德国赢创硅油B-8110中的一种或多种。
在本发明的聚氨酯泡沫体的另一个实施方式中，所述高回弹聚氨酯泡沫体的回弹率为50％以上。
本发明的聚醚多元醇及其制备方法是在高选择性的封端催化剂的作用下，加入与起始剂中羟基相等摩尔量的封端剂，使所得聚醚多元醇中伯羟基含量大大提高，用其制得的聚氨酯泡沫体具有高回弹率、柔软性好、舒适度高等特点，成本低廉且符合国家环保要求，具有重要的社会经济效益和环境效益。
具体实施方式
下面根据具体实施例对本发明的技术方案做进一步说明。本发明的保护范围不限于以下实施例，列举这些实例仅出于示例性目的而不以任何方式限制本发明。
本发明的聚醚多元醇是通过以下步骤制备得到的：
在碱性催化剂的作用下，使起始剂和环氧化合物反应形成聚醚多元醇中间体A；
去除碱性催化剂，在双金属氰化物催化剂的作用下，使聚醚多元醇中间体A与环氧丙烷或环氧丙烷和环氧乙烷的混合物反应，形成聚醚多元醇中间体B；以及
在封端催化剂的作用下，向聚醚多元醇中间体B中加入封端剂进行封端，得到聚醚多元醇。
本发明所用的起始剂为含有两个以上羟基的多元醇，可为乙二醇、二乙二醇、1,2-丙二醇、二丙二醇、三丙二醇、1,4-丁二醇、1,6-己二醇、双酚A、甘露糖醇、三羟甲基丙烷、丙三醇、蓖麻油、季戊四醇、山梨醇中的一种或多种。特别优选低分子量的丙三醇和乙二醇作为起始剂。起始剂可以单独或混合地用于本发明的制备方法。
本发明所用的环氧化合物可为环氧乙烷、环氧丙烷、1，2-环氧丁烷及四氢呋喃中的一种或多种的组合。在多数情况下使用环氧乙烷或环氧丙烷，并且将起始剂与环氧化合物的摩尔比控制在1:5-1:12之间。
本发明所用的碱性催化剂可为碱金属氢氧化物、碱金属-和碱土金属氢化物、碱金属-和碱土金属羧酸盐或碱土金属氢氧化物。碱性催化剂的具体实例可包括氢氧化钾、氢氧化钙、氢氧化钠等，其用量占所有反应物总质量的0.1％-1％。
本发明所用的双金属氰化物催化剂DMC为六氰合钴酸锌，用量在20-50ppm，可购自淮安巴德聚氨酯科技有限公司。
本发明所用的封端催化剂为高选择性的催化剂，具体可为烷氧基锂、磷腈类催化剂、醋酸铬中的一种或多种，其中磷腈类催化剂为四磷腈氯化物、四磷腈氢氧化物或四磷腈碳酸氢盐。封端催化剂优选为醋酸铬或烷氧基锂中的一种或两种。
本发明所用的封端剂为环氧乙烷并且封端剂的摩尔量与起始剂中羟基的摩尔量相同，从而得到高伯羟基含量。
在碱性催化剂作用下，环氧化合物开环加成聚合使平均羟基数为2-8的起始剂加长以便获得160-240mg KOH/g的聚醚多元醇中间体A，其数均分子量为400-800g/mol；在双金属氰化物催化剂(DMC)的催化作用下，按照1:44-1:80的摩尔比将聚醚多元醇中间体A与环氧丙烷或环氧丙烷和环氧乙烷的混合物反应，形成聚醚多元醇中间体B，其数均分子量为3000-5000g/mol；最后在封端催化剂的作用下，定量加入与起始剂中羟基相等摩尔量的封端剂环氧乙烷从而在链端获得纯EO嵌段，使得合成的聚醚多元醇的伯羟基含量占所有羟基含量的比例高达90％以上。
上述环氧丙烷和环氧乙烷的混合物中环氧乙烷占混合物质量比的10％-30％。
本发明的聚醚多元醇是根据上述制备方法制得的，其官能度为2-8，优选为2-6，更优选为2.2-4.0，羟值为21-40mgKOH/g，伯羟基含量通常在90％以上。
以下描述利用上述聚醚多元醇制备聚氨酯泡沫体的方法，包括：
按重量百分比计，将50-80％的聚醚多元醇、10-40％的聚醚多元醇D、1-10％的聚醚多元醇F组成聚醚多元醇组合料，并将其与占聚醚多元醇组合料质量百分比为0.15-0.1％的催化剂、0.5-6％的发泡剂、0.5-4％的稳定剂混合后搅拌，静置后加入异氰酸酯指数为95-120的异氰酸酯进行发泡，得到高回弹聚氨酯泡沫体，其中，聚醚多元醇是根据上述方法制得的聚醚多元醇，其官能度为2-8，羟值为21-40mgKOH/g，聚醚多元醇D的官能度为2-5，羟值为42-84mgKOH/g，聚醚多元醇F的官能度为2-3，羟值为105-240mgKOH/g。
聚醚多元醇可以由纯环氧丙烷制备也可以是由环氧乙烷和环氧丙烷共聚物制备。聚醚多元醇D是由环氧丙烷制备得到的，聚醚多元醇F由环氧乙烷和环氧乙烷混合制备得到的。其中聚醚多元醇D是在碱性催化剂(KOH)作用下，环氧化合物开环加成聚合使平均羟基数为2-5的起始剂加长以便获得分子量500-650的聚醚多元醇中间体，然后通过精制去掉碱性催化剂部分，在双金属氰化物催化剂(DMC)的催化作用下，将含有多羟基的起始剂与环氧丙烷形成PO粗聚醚。最后在碱性催化剂(KOH)作用下，获得EO封端的聚醚多元醇，通过核磁检测合成的聚醚多元醇伯羟基含量在60％-70％左右。
聚醚多元醇F是在碱性催化剂(KOH)作用下，环氧化合物开环加成聚合使平均羟基数为2-3的起始剂加长以便获得分子量400-700的聚醚多元醇中间体，然后通过精制去掉碱性催化剂部分，在双金属氰化物催化剂(DMC)的催化作用下，将含有多羟基的起始剂与环氧丙烷反应形成PO/EO无规混合嵌段。最后在碱性催化剂作用(KOH)下，获得EO封端的聚醚多元醇，通过核磁检测合成的聚醚多元醇伯羟基含量在55％-70％左右。
本发明所用的异氰酸酯为六亚甲基二异氰酸酯(HDI)、亚苯基二异氰酸酯(PDI)、甲苯二异氰酸酯(TDI)、4,4二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)中的一种或多种。
本发明所用的催化剂包括叔胺类催化剂和有机锡类催化剂，其中叔胺类催化剂优选双(二甲氨基乙基)醚、33％三亚乙基二胺溶液(A33)中的一种或两种。有机锡类催化剂优选辛酸亚锡(T9)或二月桂酸二丁基锡(T12)中的一种或两种。通常每100重量份聚醚多元醇组合料使用0-0.2份叔胺类催化剂，可以完全省去，优选0.05-0.15份。通常每100重量份聚醚多元醇组合料使用0.15-0.8份有机锡类催化剂，优选0.3-0.6份。
本发明所用的发泡剂为水或二氯甲烷中的一种或两种，通常每100重量份聚醚多元醇组合料使用0.5-6份发泡剂，优选2-4份。
本发明所用的稳定剂为美国迈图软泡硅油L-580、德国赢创硅油B-8681、德国赢创硅油B-8110中的一种或多种。通常每100重量份聚醚多元醇组合料使用0.5-4份稳定剂，优选0.6-3份。
上述方法制备得到的高回弹聚氨酯泡沫体，其回弹率可为50％以上(回弹率是根据ATSM-D-3574-H落球回弹试验规程测量得到)，甚至通常为60％以上。
除非另作限定，本发明所用术语均为本领域技术人员通常理解的含义。
以下通过实施例对本发明作进一步地详细说明。
实施例
实施例1
在反应釜中首先加入20g起始剂丙三醇，置换氮气3-5次，升温至90-130℃，加入碱性催化剂KOH(碱性催化剂为总质量的0.2％)后缓慢加入110.44g环氧丙烷(PO)，控制反应温度为90-130℃，反应压力小于0.4MPa，加料完成后90-130℃熟化1.5-2.5h至压力不变视反应完全得到分子量为600的中间体130.44g。
中间体通过加入碱性催化剂KOH质量1.5倍的磷酸进行中和，并加入中间体总质量0.6％的硅酸镁进行吸附，过滤后得到酸值0.05％、水份0.08％的精制后的中间体。
取全部中间体加入反应釜，置换氮气3-5次，升温至90-130℃，加入总量30ppm的DMC后缓慢加入903.51g环氧丙烷，控制反应温度为90-130℃，反应压力小于0.4MPa，加料完成后90-130℃熟化1.5-2.5h至压力不变视反应完全得到粗纯PO聚醚，聚合完成后真空脱除未反应的环氧丙烷和小分子。
之后用总量15ppm烷氧基锂进行催化，每1mol起始剂的羟基定量加1mol环氧乙烷(EO)(合计28.71g)进行封端，环氧乙烷反应真空脱除未反应的单体和小分子，之后加入磷酸中和，过滤后得到聚醚多元醇，该聚醚具多元醇有32-39的羟值，2-3的官能度，经核磁检测得到伯羟基含量92％左右。
实施例2
在反应釜中首先加入20g起始剂季戊四醇，置换氮气3-5次，升温至90-130℃，加入碱性催化剂KOH(碱性催化剂为中间体总质量的0.15％)后缓慢加入环氧丙烷(PO)82.83g，控制反应温度为90-130℃，反应压力小于0.4MPa，加料完成后90-130℃熟化1-2h至压力不变视反应完全得到分子量为700的中间体102.83g。
中间体通过加入KOH质量1.5倍的磷酸进行中和，中间体总质量0.6％的硅酸镁进行吸附，过滤后得到酸值0.06％、水份0.07％的精制后的中间体。
取全部中间体102.83g加入反应釜，置换氮气3-5次，升温至100-130℃，加入35ppmDMC后缓慢加入251.79g环氧乙烷和755.36g环氧丙烷的混合物，控制反应温度为90-130℃，反应压力小于0.4MPa，加料完成后90-130℃熟化1.5-2.5h至压力不变视反应完全得到无规PO/EO混合嵌段，聚合完成后真空脱除未反应的环氧丙烷和小分子。
之后用总量15ppm醋酸铬进行催化，每1mol起始剂的羟基定量加1mol环氧乙烷(EO)(合计25.84g)进行封端，环氧乙烷反应真空脱除未反应的单体和小分子，之后加入磷酸中和，过滤后得到聚醚多元醇，该聚醚多元醇具有26-30的羟值，3.6-4的官能度，经核磁检测得到伯羟基含量92％左右。
实施例3
在反应釜中首先加入20g起始剂丙二醇(PPG)，置换氮气3-5次，升温至90-130℃，加入碱性催化剂KOH(碱性催化剂为中间体总质量的0.18％)后缓慢加入环氧丙烷(PO)164.21g，控制反应温度为100-120℃，反应压力小于0.4MPa，加料完成后110-130℃熟化1.5-2h至压力不变视反应完全得到分子量为700的中间体184.21g。
中间体通过加入KOH质量1.5倍的磷酸进行中和，中间体总质量0.6％的硅酸镁进行吸附，过滤后得到酸值0.10％、水份0.07％的精制后的中间体。
取全部中间体184.21g加入反应釜，置换氮气3-5次，升温至120-140℃，加入30ppmDMC后缓慢加入128.05氧乙烷和1152.47g环氧丙烷的混合物，控制反应温度为100-130℃，反应压力小于0.4MPa，加料完成后100-120℃熟化1.5-2h至压力不变视反应完全得到无规PO/EO混合嵌段，聚合完成后真空脱除未反应的环氧丙烷和小分子。
之后用总量15ppm醋酸铬进行催化，每1mol起始剂的羟基定量加1mol环氧乙烷(EO)(合计23.16g)进行封端，环氧乙烷反应真空脱除未反应的单体和小分子，之后加入磷酸中和，过滤后得到聚醚多元醇，该聚醚多元醇具有24-29的羟值，2-2.8的官能度，经核磁检测得到伯羟基含量95％左右。
实施例4
在反应釜中首先加入20g起始剂丙二醇(PPG)，置换氮气3-5次，升温至100-135℃，加入碱性催化剂KOH(碱性催化剂为中间体总质量的0.2％)后缓慢加入环氧丙烷(PO)190.53g，控制反应温度为100-130℃，反应压力小于0.4MPa，加料完成后100-130℃熟化1-2h至压力不变视反应完全得到分子量为800的中间体210.53g。
中间体通过加入KOH质量1.5倍的磷酸进行中和，中间体总质量0.6％的硅酸镁进行吸附，过滤后得到酸值0.06％、水份0.06％的精制后的中间体。
取全部中间体210.53g加入反应釜，置换氮气3-5次，升温至100-150℃，加入40ppmDMC后缓慢加入252.04g环氧乙烷和756.13g环氧丙烷的混合物，控制反应温度为100-130℃，反应压力小于0.4MPa，加料完成后100-130℃熟化1-2h至压力不变视反应完全得到无规PO/EO混合嵌段，聚合完成后真空脱除未反应的环氧丙烷和小分子。
之后用总量20ppm醋酸铬进行催化，每1mol起始剂的羟基定量加1mol环氧乙烷(EO)(合计23.16g)进行封端，环氧乙烷反应真空脱除未反应的单体和小分子，之后加入磷酸中和，过滤后得到聚醚多元醇，该聚醚多元醇具有25-35的羟值，2.4-2.6的官能度，经核磁检测得到伯羟基含量93％左右。
实施例5
在反应釜中首先加入20g起始剂三羟甲基丙烷，置换氮气3-5次，升温至120-130℃，加入碱性催化剂KOH(碱性催化剂为中间体总质量的0.16％)后缓慢加入环氧丙烷(PO)76.89g，控制反应温度为100-130℃，反应压力小于0.4MPa，加料完成后100-110℃熟化1-2h至压力不变视反应完全得到分子量为650的中间体96.89g。
中间体通过加入KOH质量1.6倍的磷酸进行中和，中间体总质量0.5％的硅酸镁进行吸附，过滤后得到酸值0.04％、水份0.05％的精制后的中间体。
取全部中间体96.89g加入反应釜，置换氮气3-5次，升温至100-150℃，加入35ppmDMC后环氧丙烷872.16g，控制反应温度为100-130℃，反应压力小于0.4MPa，加料完成后100-130℃熟化1-2h至压力不变视反应完全得到纯PO聚醚，聚合完成后真空脱除未反应的环氧丙烷和小分子。
之后用总量15ppm烷氧基锂进行催化，每1mol起始剂的羟基定量加1mol环氧乙烷(EO)(合计19.68g)进行封端，环氧乙烷反应真空脱除未反应的单体和小分子，之后加入磷酸中和，过滤后得到聚醚多元醇，该聚醚多元醇具有26-32的羟值，3.2-3.8的官能度，经核磁检测得到伯羟基含量94％左右。
通过本发明的聚氨酯泡沫体的制备方法，分别利用实施例1、实施例2、
实施例3、实施例4和实施例5所制得聚醚多元醇与市售某牌号聚醚多元醇制备聚氨酯泡沫体，之后进行性能对比，具体组分及配比如表1所示。
表1：制备聚氨酯泡沫体时的组分及配比
对比例A1中的聚醚多元醇为常用市售某牌号聚醚多元醇，其具有3官能度、当量(聚醚分子量除以官能度)大约为2000，是环氧乙烷和环氧丙烷的无规共聚物，伯羟基含量75％左右。
实施例1中的聚醚多元醇为本发明的自制聚醚多元醇，其具有2.8官能度、当量大约为1700，是纯环氧丙烷的均聚物，伯羟基含量达到90％以上。
实施例2中的聚醚多元醇为本发明的自制聚醚多元醇，其具有3.8官能度、当量大约为2100，是环氧乙烷和环氧丙烷的无规共聚物，伯羟基含量达到90％以上。
实施例3中的聚醚多元醇为本发明的自制聚醚多元醇，其具有2.6官能度、当量大约为2200，是环氧乙烷和环氧丙烷的无规共聚物，伯羟基含量达到90％以上。
实施例4中的聚醚多元醇为本发明的自制聚醚多元醇，其具有2.5官能度、当量大约为1870，是环氧丙烷和环氧乙烷的无规共聚物，伯羟基含量达到90％以上。
实施例5中的聚醚多元醇为本发明的自制聚醚多元醇，其具有2.5官能度、当量大约为2000，是环氧丙烷的均聚物，伯羟基含量达到90％以上。
表1中的聚醚多元醇D具有3.7官能度，当量大约为865，是纯环氧丙烷均聚物。
表1中的聚醚多元醇F具有2.8官能度，当量大约为285，是环氧乙烷和环氧丙烷的无规共聚物。
聚氨酯泡沫体的发泡方法如下：发泡温度20℃±2℃、将聚醚多元醇组合料、泡沫稳定剂、胺类催化剂、锡类催化剂、发泡剂按重量比加入，搅拌3-5s，静置3s，再将称取的异氰酸酯加入进行发泡，发泡时间为120s，制得聚氨酯泡沫体。
对实施例1-5及对比例A1所制得的聚氨酯泡沫体进行性能测试和对比，结果如表2所示。
表2：聚氨酯泡沫塑料性能表
聚氨酯高回弹组合物 A1 1 2 3 4 5
密度(Kg/m<sup>3</sup>) 43.32 46.25 46.65 44.52 48.26 43.98
肖氏硬度A(kpa) 49.3 52.8 53.2 51.7 55.36 53.83
落球回弹率(％) 55 57 65 62 63 68
拉伸强度，KPa 83 86 125 109 132 99
撕裂强度N/cm 1.36 1.75 1.76 1.82 1.79 1.78
断裂伸长率(％) 108 121 115 110 112 126
其中，聚氨酯泡沫体密度根据ATSM-3574-TEST-A测试测量。
聚氨酯泡沫体硬度根据DIN 53543测试测量。
聚氨酯泡沫体回弹性测定根据ATSM-D-3574-H落球回弹试验测量。回弹性是指感觉到弹性的泡沫的品质，根据规程，此落球回弹测试测量当在指定条件落下时，已知重量的下落钢球从泡沫体表面回弹的高度，用最初降落高度的百分比表示结果。
聚氨酯泡沫体拉伸强度根据ATSM D-3574测定，并以KPa报告。
聚氨酯泡沫体撕裂强度根据ATSM D-3574测定，并以N/cm报告。
聚氨酯泡沫体伸长率根据ATSM D-3574测定，并以％报告。
从表2可以看出，本发明自制的聚醚多元醇制得聚氨酯弹性体后，在落球回弹率、拉伸强度、断裂伸长率等性能上较市售伯羟基含量75％左右的某品牌聚醚多元醇均具有一定优势。
综上所述，本发明的聚醚多元醇及其制备方法是在高选择性的封端催化剂的作用下，加入与起始剂中羟基相等摩尔量的封端剂，使所得聚醚多元醇中伯羟基含量大大提高，用其制得的聚氨酯泡沫体具有高回弹率、柔软性好、舒适度高等特点，成本低廉且符合国家环保要求，具有重要的社会经济效益和环境效益。
本领域技术人员应当注意的是，本发明所描述的实施方式仅仅是示范性的，可在本发明的范围内作出各种其他替换、改变和改进。因而，本发明不限于上述实施方式，而仅由权利要求限定。

Claims (10)

1.一种聚醚多元醇的制备方法，其特征在于，包括：
在碱性催化剂的作用下，使起始剂和环氧化合物反应形成聚醚多元醇中间体A；
去除所述碱性催化剂，在双金属氰化物催化剂的作用下，使所述聚醚多元醇中间体A与环氧丙烷或环氧丙烷和环氧乙烷的混合物反应，形成聚醚多元醇中间体B；以及
在封端催化剂的作用下，向所述聚醚多元醇中间体B中加入封端剂进行封端，得到聚醚多元醇，
其中，所述起始剂为含有两个以上羟基的多元醇，所述封端催化剂为烷氧基锂、磷腈类催化剂、醋酸铬中的一种或多种，所述封端剂为环氧乙烷并且所述封端剂的摩尔量与所述起始剂中羟基的摩尔量相同。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述环氧化合物为环氧乙烷、环氧丙烷、1，2-环氧丁烷及四氢呋喃中的一种或多种的组合。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述起始剂为乙二醇、二乙二醇、1,2-丙二醇、二丙二醇、三丙二醇、1,4-丁二醇、1,6-己二醇、双酚A、甘露糖醇、三羟甲基丙烷、丙三醇、蓖麻油、季戊四醇、山梨醇中的一种或多种。.
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述磷腈类催化剂为四磷腈氯化物、四磷腈氢氧化物或四磷腈碳酸氢盐。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述起始剂与所述环氧化合物的摩尔比为1:5-1:12，所述聚醚多元醇中间体A与环氧丙烷或环氧丙烷和环氧乙烷的混合物的摩尔比为1:44-1:80，所述聚醚多元醇中间体A的数均分子量为400-800g/mol，所述聚醚多元醇中间体B的数均分子量为3000-5000g/mol。
6.一种聚醚多元醇，其特征在于，所述聚醚多元醇是根据权利要求1至5中任一项的制备方法制得，并且所述聚醚多元醇的官能度为2-8，羟值为21-40mgKOH/g。
7.根据权利要求6所述的聚醚多元醇，其特征在于，所述聚醚多元醇的伯羟基占所有羟基含量的90％以上。
8.一种聚氨酯泡沫体，其特征在于，聚氨酯泡沫体由以下方法制备得到：
按重量百分比计，将50-80％的聚醚多元醇、10-40％的聚醚多元醇D、1-10％的聚醚多元醇F与0.15-0.1％的催化剂、0.5-6％的发泡剂、0.5-4％的稳定剂混合后搅拌，静置后加入异氰酸酯指数为95-120的异氰酸酯进行发泡，得到高回弹聚氨酯泡沫体，
其中，所述聚醚多元醇是根据权利要求6或7的聚醚多元醇，所述聚醚多元醇D的官能度为2-5，羟值为42-84mgKOH/g，所述聚醚多元醇F的官能度为2-3，羟值为105-240mgKOH/g。
9.根据权利要求8所述的聚氨酯泡沫体，其特征在于，所述异氰酸酯为六亚甲基二异氰酸酯、亚苯基二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯、4,4二苯基甲烷二异氰酸酯中的一种或多种，所述催化剂包括叔胺类催化剂和有机锡类催化剂，所述发泡剂为水或二氯甲烷中的一种或两种，所述稳定剂为美国迈图软泡硅油L-580、德国赢创硅油B-8681、德国赢创硅油B-8110中的一种或多种。
10.根据权利要求8所述的聚氨酯泡沫体，其特征在于，所述高回弹聚氨酯泡沫体的回弹率为50％以上。
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