CN1660918A - 耐高温聚氨酯硬泡用聚醚多元醇的制备方法 - Google Patents

Abstract

耐高温聚氨酯硬泡用聚醚多元醇的制备方法，其特征包括下列步骤：将按重量比为24～31份的起始剂，0.1～0.5份的碱金属氢氧化物溶液催化剂，加入到反应釜中，抽真空脱氧、充氮、开搅拌并升温至80～100℃；将占总量30％的氧化烯烃投入釜中，反应温度80～100℃，压力0.2～0.8MPa，反应时间2～3小时；升温至100～130℃，真空脱水后，加入剩余的氧化烯烃，反应4～7小时；氧化烯烃两次加入总量为68.5～75.9份；采用焦磷酸二氢钠与磷酸的混合物中和剂溶液中和，中和温度120～130℃，时间1.5小时；脱除反应物中水分，加入与物料总重量比为0.5％的六硅酸镁吸附剂吸附0.5小时，除去钾、钠离子；滤去杂质，即得黄色粘稠状产品。本发明的硬泡具有较好的尺寸稳定性和耐温性，可适用于－30℃～150℃场合；节能降耗，产品质量好，成本低。

Description

耐高温聚氨酯硬泡用聚醚多元醇的制备方法

(一)技术领域

本发明涉及一种聚氨酯合成材料的制备方法，具体是涉及一种耐高温聚氨酯硬泡用聚醚多元醇的制备方法。

(二)背景技术

硬质聚氨酯泡沫塑料，以其优异的材料性能和加工性能及其相对低廉的价格优势，在新型合成材料中迅速发展。由于新技术发展和致力于节能方面的要求，用于保温材料的销售量正迅速增长。但是国内生产的通用硬泡聚醚的制成品，只适用于100℃以下的环境使用，如长期高温使用，其性能显著降低，要求使用温度较高的热力输送管线保温和高温消毒柜等方面使用的聚醚基本依赖进口。

国外七十年代初，日本旭硝子公司的山梨醇聚醚EL-500S，粘度高达30000CP/25℃，与其它助剂的相溶性差，流动性不好，影响了使用。

我国辽宁化工研究院研制的LMP-320是一种芳烃聚醚，用这种聚醚生产的硬泡，耐温性虽然得到改善和提高，但脆性高，机械强度不好，而且多元醇粘度大。

(三)发明内容

本发明的目的是提供一种生产工艺简单、生产成本低、粘度适中、机械加工强度好的耐高温聚氨酯硬泡用聚醚多元醇的制备方法。

本发明采用的技术方案是：耐高温聚氨酯硬泡用聚醚多元醇的制备方法，包括以多羟基化合物为起始剂，在催化剂作用下，氧化烯烃单体开环聚合。

上述起始剂包括乙二醇、丙二醇、丙三醇、丁二醇、三羟甲基丙烷、戊二醇、季戊四醇、1，2，6，-己三醇、山梨醇、木糖醇、甘露醇、蔗糖、甘油、甲基葡萄糖苷，使聚醚官能度在4～6之间。

上述氧化烯烃类化合物包括氧化乙烯、氧化丙烯；其中氧化烯烃加入量应使聚醚分子量控制在400～800范围内；

上述聚合催化剂，一般采用碱金属氢氧化物，其中包括氢氧化钾或氢氧化钠，其含量占产品耐高温聚氨酯硬泡用聚醚多元醇总量的0.1％～0.5％(重量)；

上述聚合温度一般控制在80℃～130℃之间；聚合压力一般控制在0.2～0.8Mpa，优选区间为0.4～0.6MPa；聚合时间6～10小时，优选6～8小时；产品耐高温聚氨酯硬泡用聚醚多元醇羟值为400～500mg KOH/g，粘度(25℃)2500～5000CP，分子量400～800。

耐高温聚氨酯硬泡用聚醚多元醇的制备方法包括下列步骤：

A、加料：将按重量比为24～31份的起始剂，0.1～0.5份的碱金属氢氧化物溶液催化剂，浓度为30％～60％，加入到反应釜中，抽真空脱氧、充氮，压力小于0.1Mpa，开搅拌并升温至80～100℃；

B、聚合：将占总量30％的氧化烯烃投入釜中，反应温度80～100℃，压力0.2～0.8MPa，反应时间2～3小时；升温至100～130℃，真空脱水后，加入剩余的氧化烯烃，反应4～7小时；氧化烯烃两次加入总量为68.5～75.9份；

C、中和：采用焦磷酸二氢钠与磷酸的混合物中和剂溶液中和，中和温度120～130℃，时间1.5小时；

D、脱水及吸附：脱除反应物中水分，加入与物料总重量比为0.5％的六硅酸镁吸附剂吸附0.5小时，除去钾、钠离子；

E、过滤：滤去杂质，即得黄色粘稠状产品；

本发明的优点是：

通过起始剂复配，制得的聚醚粘度适中，与其它助剂有良好的相溶性，料液流动性好，易于发泡操作；

硬泡具有较好的尺寸稳定性和耐温性，可适用于-30℃～150℃场合；

节能降耗，产品质量好，成本低。

(四)具体实施例

实施例一

在带有搅拌装置及内蛇管冷却装置的高压反应釜中，投入山梨醇13.7份、蔗糖9.7份、甘油5.7份、氢氧化钾溶液0.23份，浓度为48％，抽真空除氧。开搅拌、升温至95℃加入第一段氧化丙烯21.7份，反应压力0.6MPa，反应2小时，熟化1.5hr后升温至125℃，进行真空脱水后，在此温度下加入第二段氧化丙烯48.6份，反应4小时，熟化2小时分析羟值合格后，抽真空除去未反应的单体及小分子化合物，加入磷酸和焦磷酸二氢钠中和剂，中和温度124℃，所需时间1.5hr，然后脱去聚醚中的水份，加入0.5份六硅酸镁吸附0.5hr后，将物料输入压滤机，滤液即为产品耐高温聚氨酯硬泡用聚醚多元醇，其粘度为3200CP，羟值(25℃)为442mg KOH/g，水份(wt％)0.05，PH6，分子量450。

实施例二

实施例二与实施例一基本相同，不同之处在于投料山梨醇为11份、蔗糖8份、甘油4份、氢氧化钾溶液0.2份，浓度为53％；第一段反应加入氧化丙烯22.7份，反应温度100℃；第二段反应加入氧化丙烯53.1份，反应温度128℃；反应压力均为0.4MPa。产品羟值400mg KOH/g，粘度3800CP，水份0.04，PH为7.2，分子量700。

实施例三

实施例三与实施例一基本相同，不同之处在于投料山梨醇为12.8份、蔗糖9份、甘油6份；第一段反应加入氧化丙烯21.3份，反应温度87℃，反应压力0.7MPa；第二段反应加入氧化丙烯49.8份，反应温度130℃，反应压力为0.5MPa。产品羟值450mg KOH/g，粘度3000CP，水份0.02，PH为6.5，分子量650。

Claims (9)

1、耐高温聚氨酯硬泡用聚醚多元醇的制备方法，其特征包括下列步骤：

将按重量比为24～31份的起始剂，0.1～0.5份的碱金属氢氧化物溶液催化剂，浓度为30％～60％，加入到反应釜中，抽真空脱氧、充氮、开搅拌并升温至80～100℃；将占总量30％的氧化烯烃投入釜中，反应温度80～100℃，压力0.2～0.8MPa，反应时间2～3小时；升温至100～130℃，真空脱水后，加入剩余的氧化烯烃，反应4～7小时；氧化烯烃两次加入总量为68.5～75.9份；采用焦磷酸二氢钠与磷酸的混合物中和剂溶液中和，中和温度120～130℃，时间1.5小时；脱除反应物中水分，加入与物料总重量比为0.5％的六硅酸镁吸附剂吸附0.5小时，除去钾、钠离子；滤去杂质，即得黄色粘稠状产品。

2、根据权利要求1所述耐高温聚氨酯硬泡用聚醚多元醇的制备方法，其特征在于所述的起始剂包括乙二醇、丙二醇、丙三醇、丁二醇、三羟甲基丙烷、戊二醇、季戊四醇、1，2，6，-己三醇、山梨醇、木糖醇、甘露醇、蔗糖、甲基葡萄糖苷。

3、根据权利要求1所述耐高温聚氨酯硬泡用聚醚多元醇的制备方法，其特征在于催化剂碱金属氢氧化物包括氢氧化钾、氢氧化钠。

4、根据权利要求1所述耐高温聚氨酯硬泡用聚醚多元醇的制备方法，其特征在于反应聚合压力控制在0.4～0.6MPa。

5、根据权利要求1所述耐高温聚氨酯硬泡用聚醚多元醇的制备方法，其特征在于聚合反应分两段进行，第一段反应温度控制在85～95℃，第二段反应控制在110～125℃。

6、根据权利要求1所述耐高温聚氨酯硬泡用聚醚多元醇的制备方法，其特征在于氧化烯烃包括氧化丙烯、氧化乙烯。

7、根据权利要求1所述耐高温聚氨酯硬泡用聚醚多元醇的制备方法，其特征在于在带有搅拌装置及内蛇管冷却装置的高压反应釜中，投入山梨醇13.7份、蔗糖9.7份、甘油5.7份、氢氧化钾溶液0.23份，浓度为48％，抽真空除氧，开搅拌、升温95℃加入第一段氧化丙烯21.7份，反应压力0.6MPa，反应2小时，熟化1.5hr后升温125℃进行真空脱水，水份合格后在此温度下加入第二段氧化丙烯48.6份，反应4小时，熟化2小时分析羟值合格后，抽真空除去未反应的单体及小分子化合物，加入磷酸和焦磷酸二氢钠中和

剂，反应温度124℃，所需时间1.5hr，然后脱去聚醚中的水份，加入0.5份六硅酸镁吸附0.5hr后将物料通过压滤机，滤液即为产品，制得耐高温聚氨酯硬泡用聚醚多元醇。

8、根据权利要求1所述耐高温聚氨酯硬泡用聚醚多元醇的制备方法，其特征在于投料山梨醇为11份、蔗糖8份、甘油4份、氢氧化钾溶液0.2份，浓度为53％；第一段反应加入氧化丙烯22.7份，反应温度100℃；第二段反应加入氧化丙烯53.1份，反应温度128℃；反应压力均为0.4MPa。

9、根据权利要求1所述耐高温聚氨酯硬泡用聚醚多元醇的制备方法，其特征在于投料山梨醇为12.8份、蔗糖9份、甘油6份；第一段反应加入氧化丙烯21.3份，反应温度87℃，反应压力0.7MPa；第二段反应加入氧化丙烯49.8份，反应温度130℃，反应压力为0.5MPa。