專利名稱：通過淀粉接枝聚醚二次接枝合成聚合物多元醇及工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種合成制作軟質(zhì)聚氨酯泡沫或聚氨酯橡膠用的分散液原料及其制作工藝。
目前，國(guó)內(nèi)外為提高聚氨酯泡沫的承載能力及抗張抗撕裂強(qiáng)度，通常先對(duì)聚醚進(jìn)行改性，即制備反應(yīng)型的有機(jī)分散液，這種改性的多元醇中的有機(jī)分散液起到了提高聚氨酯泡沫承載力的作用，而有機(jī)分散液上接枝或共聚的活性端基能參與和異氰酸酯的作用，因此在增加泡沫承載力的同時(shí)，不明顯影響其他指標(biāo)，產(chǎn)品綜合性能好。此外，有機(jī)分散液上的聚醚鏈段和多元醇有很大的相互作用，所以能使有機(jī)分散液均勻、穩(wěn)定地分散在多元醇中，從而無需對(duì)原有的發(fā)泡設(shè)備作任何變更便可發(fā)泡。這種反應(yīng)型的有機(jī)分散液以聚合物多元醇為代表，它是由聚醚接枝苯乙烯和丙烯腈而成，其接枝量一般不少于20％。但是，由于近年來苯乙烯、丙烯腈的價(jià)格不斷上漲，使得聚合物多元醇分散液成本提高，限制了產(chǎn)品的推廣應(yīng)用。因此迫切需要研制一種成本較低而性能相類似的聚合物多元醇。
本發(fā)明的目的就是為了解決上述問題，提出一種通過淀粉接枝聚醚二次接枝合成聚合物多元醇及工藝，該工藝可大大減少苯乙烯和丙烯腈用量，成本降低，而產(chǎn)品性能不變。
本發(fā)明的技術(shù)解決方案一種通過淀粉接枝聚醚二次接枝合成聚合物多元醇，其特征在于它先由甲苯二異氰酸酯為偶聯(lián)劑將淀粉與聚醚接枝反應(yīng)制得淀粉接枝聚醚，其結(jié)構(gòu)式為 其各成份的重量百分比組成為聚醚 69-90％淀粉 5-30％甲苯二異氰酸酯0.4-2.0％再將淀粉接枝聚醚在引發(fā)劑作用下與苯乙烯和(或)丙烯腈二次接枝合成制得本發(fā)明的聚合物多元醇，其分子結(jié)構(gòu)式為 其各成份的重量百分比組成為淀粉接枝聚醚74-95％苯乙烯和(或)丙烯腈 4-25％引發(fā)劑 0.5-1.2％
一種通過淀粉接枝聚醚二次接枝聚合物多元醇工藝，其特征在于a.將淀粉加入聚醚中攪拌均勻，滴加甲苯二異氰酸酯偶聯(lián)劑，滴加反應(yīng)溫度控制在20-50℃，滴加時(shí)間控制在0.5-1小時(shí)，滴加完畢升溫至100-115℃，反應(yīng)1-2小時(shí)，即制得淀粉接枝聚醚；b.在上述制得的淀粉接枝聚醚中接著加入引發(fā)劑，再滴加苯乙烯和(或)丙烯腈，滴加時(shí)間控制在1-2小時(shí)，反應(yīng)溫度仍控制在100-115℃，再反應(yīng)1-2小時(shí)，最后在此溫度下抽真空脫水1.5-2小時(shí)，即制得本發(fā)明的聚合物多元醇。
本發(fā)明首次發(fā)現(xiàn)了實(shí)現(xiàn)淀粉與聚醚化學(xué)接枝的途徑，以淀粉為主要接枝原料，將其接枝聚醚，再接枝苯乙烯、丙烯腈，二次接枝反應(yīng)在同裝置下進(jìn)行，工藝簡(jiǎn)單易行。本發(fā)明由于采用價(jià)格低廉的淀粉為主要接枝原料，則與現(xiàn)有聚合物多元醇相比，其苯乙烯、丙烯腈用量可大大減少，從而降低了本發(fā)明聚合物多元醇的成本，環(huán)境污染也相應(yīng)減少。本發(fā)明的聚合物多元醇即可作為合成高回彈冷固化聚氨酯泡沫塑料的原料，也可作為合成高承載聚氨酯泡沫塑料的原料，同樣還可作為合成聚氨酯橡膠或聚氨酯粘合劑的原料，可提高泡沫的開孔率，改善泡沫的加工性能，其制品的承載力有顯著提高，而制品其它性能不受影響，產(chǎn)品綜合性能優(yōu)越。
實(shí)施例(以生產(chǎn)100克聚合物多元醇為例)在反應(yīng)容器中加入80克N-5613聚醚(Mn＝3000，f＝3)，也可用N-2801聚醚等。然后加入干燥后的較細(xì)粒徑的淀粉10克(一般不小于300目)，攪拌升溫至50℃，滴加0.6克甲苯二異氰酸酯(TDI80/20)偶聯(lián)劑，滴加時(shí)間0.5小時(shí)。滴加完畢升溫至105℃，反應(yīng)1小時(shí)即制向淀粉接枝的聚醚，其化學(xué)反應(yīng)式為 接著在反應(yīng)容器中加入0.6克引發(fā)劑，引發(fā)劑最好采用偶氮二異丁腈，然后滴加5克苯乙烯和5克丙烯腈，滴加時(shí)間為1.5小時(shí)，在105℃溫度下反應(yīng)1.5小時(shí)，最后在105℃下抽真空1.5小時(shí)，所得產(chǎn)物即為本發(fā)明的聚合物多元醇，其化學(xué)反應(yīng)式為
上述制得的聚合物多元醇的指標(biāo)為羥值(mgkoH/g) 50水份(％)＜0.2％粘度(厘泊)2400該聚合物多元醇適于作為制備高承載聚氨酯泡沫的原料。
若采用天津330高活性聚醚(Mn＝4700，f＝3)與淀粉按上述兩次接枝工藝制得的本發(fā)明聚合物多元醇，其指標(biāo)為羥值(mgkoH/g) 28水份(％)＜0.2％粘度(厘泊)2400這種聚合物多元醇適于作為制備高回彈聚氨酯泡沫的原料。
本發(fā)明根據(jù)淀粉分子中存在羥基，而聚醚也存在一定含量的羥基，并利用異氰酸酯和羥基易發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的原理，實(shí)現(xiàn)了淀粉與聚醚之間的接枝反應(yīng)。在這里，異氰酯起著一個(gè)連結(jié)淀粉與聚醚反應(yīng)的橋梁作用。若將淀粉直接分散到聚醚中，其合成的聚合物多元醇穩(wěn)定性較差，除少量淀粉被物理吸附外，其它將導(dǎo)致分層等不穩(wěn)定不良現(xiàn)象，影響其質(zhì)量以及合成制品的性能。因此，采用淀粉接枝聚醚二次接枝苯乙烯、丙烯腈合成聚合物多元醇，就可使苯乙烯、丙烯腈用量至少減少一倍以上，使成本降低，同時(shí)不影響制品的質(zhì)量和性能，在承載性能方面還有所提高。
權(quán)利要求
1.一種通過淀粉接枝聚醚二次接枝合成聚合物多元醇，其特征在于它先由甲苯二異氰酸酯為偶聯(lián)劑將淀粉與聚醚接枝反應(yīng)制得淀粉接枝聚醚，其結(jié)構(gòu)式為 其各成份的重量百分比組成為聚醚 69-90％淀粉 5-30％甲苯二異氰酸酯 0.4-2.0％再將淀粉接枝聚醚在引發(fā)劑作用下與苯乙烯和(或)丙烯腈二次接枝合成制得本發(fā)明的聚合物多元醇，其分子結(jié)構(gòu)式為 其各成份的重量百分比組成為淀粉接枝聚醚74-95％苯乙烯和(或)丙烯腈 4-25％引發(fā)劑 0.5-1.2％
2.按權(quán)利要求1所述的通過淀粉接枝聚醚二次接枝合成聚合物多元醇，其特征在于所述的引發(fā)劑最好采用偶氮二異丁腈。
3.一種通過淀粉接枝聚醚二次接枝聚合物多元醇工藝，其特征在于a.將淀粉加入聚醚中攪拌均勻，滴加甲苯二異氰酸酯偶聯(lián)劑，滴加反應(yīng)溫度控制在20-50℃，滴加時(shí)間控制在0.5-1小時(shí)，滴加完畢升溫至100-115℃，反應(yīng)1-2小時(shí)，即制得淀粉接枝聚醚；b.在上述制得的淀粉接枝聚醚中接著加入引發(fā)劑，再滴加苯乙烯和(或)丙烯腈，滴加時(shí)間控制在1-2小時(shí)，反應(yīng)溫度仍控制在100-115℃，再反應(yīng)1-2小時(shí)，最后在此溫度下抽真空脫水1.5-2小時(shí)，即制得本發(fā)明的聚合物多元醇。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種合成制作聚氨酯泡沫或橡膠用的分散液原料及工藝，它由甲苯二異氰酸酯為偶聯(lián)劑將淀粉與聚醚接枝反應(yīng)制得淀粉接枝聚醚。再將淀粉接枝聚醚在引發(fā)劑作用下與苯乙烯和(或)丙烯腈二次接枝合成制得本發(fā)明的聚合物多元醇。
文檔編號(hào)C08F285/00GK1128274SQ9511107
公開日1996年8月7日 申請(qǐng)日期1995年6月16日 優(yōu)先權(quán)日1995年6月16日
發(fā)明者陳蘇, 陳怡 申請(qǐng)人:陳蘇