快速脫模聚氨酯硬泡用聚醚多元醇的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于聚醚多元醇合成技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種快速脫模聚氨酯硬泡用聚醚 多元醇的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 聚醚多元醇是聚氨酯工業(yè)的主要原料之一，可用于制造汽車內(nèi)飾、醫(yī)療器械、家 具、家電、涂料、鞋革等領(lǐng)域。在聚氨酯工業(yè)制品中，不同的品種對于原料聚醚多元醇的分子 量、官能度、活性的要求是不同的，在聚氨酯軟質(zhì)泡沫生產(chǎn)中一般要求聚醚多元醇的官能度 為3,分子量在3000甚至更高，而且在聚氨酯模塑軟質(zhì)泡沫制品中為了縮短模塑開模時間， 降低模具溫度節(jié)約能源，往往要求采用高活性即高伯羥基含量的聚醚多元醇，伯羥基含量 在70%以上，冷模塑的生產(chǎn)工藝要求更高活性的聚醚多元醇，目前最常用的高伯羥基聚醚 多元醇的伯羥基含量在75-80% ;對于聚氨酯硬質(zhì)泡沫生產(chǎn)一般要求聚醚多元醇的官能度 大于4,分子量在400-700左右，各生產(chǎn)廠家為了提高生產(chǎn)效率、節(jié)約能源，同樣要求生產(chǎn)過 程具有較短的開模時間，目前聚醚多元醇方面一般采用高官能度、高羥值的聚醚體系，甚至 搭配以特殊胺類為起始劑的胺醚，這樣不僅會影響泡沫的流動性而且采用胺醚會增加生產(chǎn) 成本，而像軟質(zhì)泡沫生產(chǎn)中采用以伯羥基封端的高活性聚醚的專利技術(shù)鮮有報道。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明的目的是提供一種快速脫模聚氨酯硬泡用聚醚多元醇的制備方法，制得的 聚醚多元醇以伯羥基封端具有較高的活性，用其所配制的硬泡組合料與異氰酸酯反應(yīng)制得 的的泡沫具有固化快、交聯(lián)度高、尺寸穩(wěn)定性好、密度分度均勻、流動性好、粘結(jié)力強等特 點，能有效縮短模塑泡生產(chǎn)過程中的開模時間，提高生產(chǎn)效率節(jié)約能源，而且與現(xiàn)有快速脫 模體系相比成本低，符合節(jié)能、降耗、環(huán)保的高標準要求。
[0004] 本發(fā)明所述的快速脫模聚氨酯硬泡用聚醚多元醇的制備方法是以固體山梨醇、三 羥甲基丙烷、三乙醇胺為復(fù)合起始劑，采用三甲胺水溶液與DMP-30的復(fù)配體系作催化劑， 加氧化烯烴進行聚合、封端反應(yīng)，最后脫單體干燥制成快速脫模聚氨酯硬泡用聚醚多元醇。
[0005] 所述的固體山梨醇、三羥甲基丙烷與三乙醇胺的質(zhì)量比為1.5-2. 5:1:1。
[0006] 所述的催化劑質(zhì)量為復(fù)合起始劑和氧化稀徑質(zhì)量的0. 5-1 %。
[0007] 所述的的三甲胺水溶液與DMP-30的質(zhì)量比為3:7-5:5 ;三甲胺水溶液的質(zhì)量濃度 為33-50 %，優(yōu)選質(zhì)量濃度33 %。
[0008] 本發(fā)明所述的快速脫模聚氨酯硬泡用聚醚多元醇的制備方法，步驟如下：
[0009] (1)聚合反應(yīng)：向聚合反應(yīng)釜內(nèi)加入固體山梨醇、三羥甲基丙烷、三乙醇胺、三甲 胺水溶液、DMP-30,氮氣置換，攪拌升溫至KKTC，開始加入環(huán)氧丙烷進行聚合反應(yīng)，然后進 行內(nèi)壓老化反應(yīng)；
[0010] (2)封端反應(yīng)：溫度升至120°C開始加入環(huán)氧乙烷進行封端反應(yīng)，然后進行內(nèi)壓老 化反應(yīng)；
[0011] (3)脫單體干燥：封端反應(yīng)老化完成后，進行抽真空脫單體干燥，即得快速脫模聚 氨酯硬泡用聚醚多元醇。
[0012] 步驟（1)中所述的聚合反應(yīng)溫度為105-115°C，反應(yīng)壓力為0. 1-0. 3Mpa ;老化反應(yīng) 時間為l_2h。
[0013] 步驟（1)中所述的氮氣置換次數(shù)為5-8次。
[0014] 步驟（2)中所述的封端反應(yīng)溫度為120-130°C，反應(yīng)壓力為0· 15-0. 3Mpa ;老化反 應(yīng)時間為l_2h。
[0015] 步驟（2)中所述的環(huán)氧乙烷質(zhì)量為環(huán)氧丙烷與環(huán)氧乙烷總質(zhì)量的15-25%。
[0016] 步驟（3)中所述的抽真空脫單體干燥溫度為90-1KTC，干燥時間為l_2h，真空度 控制在-0· 09 - -0· 12Mpa。
[0017] 本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下有益效果：
[0018] 本發(fā)明采用分子結(jié)構(gòu)規(guī)整的山梨醇、三羥甲基丙烷、三乙醇胺作為復(fù)合起始劑，制 得的聚醚多元醇具有更高的流動性、強度和尺寸穩(wěn)定性，尤其采用環(huán)氧乙烷進行封端反應(yīng) 制備含有伯羥基的高活性聚醚多元醇，可有效減少胺類催化劑的使用量，降低了氣味，用其 制備的硬泡組合料與異氰酸酯反應(yīng)生成的泡沫具有固化快、脫模時間短的特點，大大提高 了生產(chǎn)效率，節(jié)約了能源，而且與現(xiàn)有使用特殊胺類起始劑的胺醚體系的組合料相比具有 更低的成本，符合節(jié)能、降耗、環(huán)保的高標準要求。
【具體實施方式】
[0019] 以下結(jié)合實施例對本發(fā)明做進一步描述。
[0020] 實施例1
[0021] 在裝有攪拌器、計量器、加熱控溫裝置、冷卻裝置和壓力傳感器的高壓反應(yīng)釜中 加入固體山梨醇182g，三羥甲基丙烷122g，三乙醇胺122g，33%的三甲胺水溶液2.34g， DMP-305. 48g，氮氣置換5次，攪拌升溫至KKTC時將968gPO連續(xù)滴加進反應(yīng)釜，反應(yīng)溫 度控制在105-115°C，反應(yīng)壓力控制在0. 1-0. 3Mpa，反應(yīng)至壓力不再變化后繼續(xù)內(nèi)壓老化 lh，然后升溫至120°C時將171gEO連續(xù)滴加，反應(yīng)溫度控制在120-130°C，反應(yīng)壓力控制在 0. 15-0. 3Mpa，反應(yīng)至壓力不再變化后繼續(xù)老化lh，最后在90°C、真空度-0.1 Mpa條件下進 行抽真空脫單體干燥反應(yīng)Ih即得快速脫模聚氨酯硬泡用聚醚多元醇。
[0022] 所合成聚醚多元醇具有以下性質(zhì)指標：
[0023] 外觀：無色至淺黃色透明液體
[0024] 羥值：410mgK0H/g
[0025] 粘度（25O ) : 7O49Hipa. s
[0026] PH ：8, 93
[0027] 官能度：4· 0-4. 5
[0028] 實施例2
[0029] 在裝有攪拌器、計量器、加熱控溫裝置、冷卻裝置和壓力傳感器的高壓反應(yīng)釜中 加入固體山梨醇182g，三羥甲基丙烷91g，三乙醇胺91g，40 %的三甲胺水溶液5. 54g， DMP-308. 3g，氮氣置換7次，攪拌升溫至KKTC時將816gPO連續(xù)滴加進反應(yīng)釜，反應(yīng)溫度控 制在105-115°C，反應(yīng)壓力控制在0. 1-0. 3Mpa，反應(yīng)至壓力不再變化后繼續(xù)內(nèi)壓老化I. 5h， 然后升溫至120 °C時將204gE0連續(xù)滴加，反應(yīng)溫度控制在120-130 °C，反應(yīng)壓力控制在 0. 15-0. 3Mpa，反應(yīng)至壓力不再變化后繼續(xù)老化1.5h，最后在100°C、真空度-0. 12Mpa條件 下進行抽真空脫單體干燥反應(yīng)2h即得快速脫模聚氨酯硬泡用聚醚多元醇。
[0030] 所合成聚醚多元醇具有以下性質(zhì)指標：
[0031] 外觀：無色至淺黃色透明液體
[0032] 羥值：407mgK0H/g
[0033] 粘度（25O ) :6628mpa· s
[0034] PH ：9, 12
[0035] 官能度：4· 0-4. 5
[0036] 實施例3
[0037] 在裝有攪拌器、計量器、加熱控溫裝置、冷卻裝置和壓力傳感器的高壓反應(yīng)釜中 加入固體山梨醇182g，三羥甲基丙烷72g，三乙醇胺72g，50 %的三甲胺水溶液5. 08g， DMP-305. 08g，氮氣置換8次，攪拌升溫至KKTC時將709gP0連續(xù)滴加進反應(yīng)釜，反應(yīng)溫 度控制在105-115°C，反應(yīng)壓力控制在0. 1-0. 3Mpa，反應(yīng)至壓力不再變化后繼續(xù)內(nèi)壓老化 lh，然后升溫至120°C時將236gEO連續(xù)滴加，反應(yīng)溫度控制在120-130°C，反應(yīng)壓力控制在 0. 15-0. 3Mpa，反應(yīng)至壓力不再變化后繼續(xù)老化2h，最后在110°C、真空度-0.1 OMpa條件下 進行抽真空脫單體干燥反應(yīng)I. 5h即得快速脫模聚氨酯硬泡用聚醚多元醇。
[0038] 所合成聚醚多元醇具有以下性質(zhì)指標：
[0039] 外觀：無色至淺黃色透明液體
[0040] 羥值：415mgKOH/g
[0041] 粘度（25°C ) :7210mpa. s
[0042] PH ：9. 33
[0043] 官能度：4. 0-4. 5
[0044] 由實施例1、2和3所制備的聚醚多元醇進行聚氨酯硬質(zhì)泡沫性能檢測，并與含有 以特殊胺類為起始劑的胺醚YD-401P (官能度4,羥值380)的快脫體系制備的硬質(zhì)聚氨酯泡 沫進行對比，對比結(jié)果見表1。
[0045] 表1制備的聚氨酯硬質(zhì)泡沫的性能對比
[0046]
[0047] 由表1可以看出，由本發(fā)明制備的快速脫模聚氨酯硬泡用聚醚多元醇制備的聚氨 酯硬質(zhì)泡沫流動性好，壓縮強度高，低溫收縮變形率小，尤其是開模時間明顯縮短。更短的 開模時間能有效提高聚氨酯硬質(zhì)泡沫生產(chǎn)過程中的的生產(chǎn)效率、節(jié)約能源，與現(xiàn)有使用胺 醚的硬泡體系相比，在同樣的工藝條件下可有效縮短開模時間15-20%左右，成本低，具有 更高的性價比。
【主權(quán)項】
1. 一種快速脫模聚氨酯硬泡用聚醚多元醇的制備方法，其特征在于以固體山梨醇、三 羥甲基丙烷、三乙醇胺為復(fù)合起始劑，采用三甲胺水溶液與DMP-30的復(fù)配體系作催化劑， 加氧化烯烴進行聚合、封端反應(yīng)，最后脫單體干燥制成快速脫模聚氨酯硬泡用聚醚多元醇。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的快速脫模聚氨酯硬泡用聚醚多元醇的制備方法，其特征在于 所述的固體山梨醇、三羥甲基丙烷與三乙醇胺的質(zhì)量比為1.5-2. 5:1:1。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的快速脫模聚氨酯硬泡用聚醚多元醇的制備方法，其特征在于 所述的催化劑質(zhì)量為復(fù)合起始劑和氧化烯烴質(zhì)量的〇. 5-1%。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的快速脫模聚氨酯硬泡用聚醚多元醇的制備方法，其特征 在于所述的的三甲胺水溶液與DMP-30的質(zhì)量比為3:7-5:5,三甲胺水溶液的質(zhì)量濃度為 33-50 %〇5. 根據(jù)權(quán)利要求1-4任一所述的快速脫模聚氨酯硬泡用聚醚多元醇的制備方法，其特 征在于步驟如下： (1) 聚合反應(yīng)：向聚合反應(yīng)釜內(nèi)加入固體山梨醇、三羥甲基丙烷、三乙醇胺、三甲胺水 溶液、DMP-30,氮氣置換，攪拌升溫至100°C，開始加入環(huán)氧丙烷進行聚合反應(yīng)，然后進行內(nèi) 壓老化反應(yīng)； (2) 封端反應(yīng)：溫度升至120°C開始加入環(huán)氧乙烷進行封端反應(yīng)，然后進行內(nèi)壓老化反 應(yīng)； (3) 脫單體干燥：封端反應(yīng)老化完成后，進行抽真空脫單體干燥，即得快速脫模聚氨酯 硬泡用聚醚多元醇。6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的快速脫模聚氨酯硬泡用聚醚多元醇的制備方法，其特征在于 步驟（1)中所述的聚合反應(yīng)溫度為l〇5_115°C，反應(yīng)壓力為0. 1-0. 3Mpa ;老化反應(yīng)時間為 1-2h〇7. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的快速脫模聚氨酯硬泡用聚醚多元醇的制備方法，其特征在于 步驟（1)中所述的氮氣置換次數(shù)為5-8次。8. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的快速脫模聚氨酯硬泡用聚醚多元醇的制備方法，其特征在于 步驟（2)中所述的封端反應(yīng)溫度為120-130°C，反應(yīng)壓力為0. 15-0. 3Mpa ;老化反應(yīng)時間為 1-2h〇9. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的快速脫模聚氨酯硬泡用聚醚多元醇的制備方法，其特征在于 步驟（2)中所述的環(huán)氧乙烷質(zhì)量為環(huán)氧丙烷與環(huán)氧乙烷總質(zhì)量的15-25%。10. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的快速脫模聚氨酯硬泡用聚醚多元醇的制備方法，其特征在 于步驟（3)中所述的抽真空脫單體干燥溫度為90-1KTC，干燥時間為l_2h，真空度控制 在 _0. 09 - _0. 12Mpa。
【專利摘要】本發(fā)明屬于聚醚多元醇合成技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種快速脫模聚氨酯硬泡用聚醚多元醇的制備方法。以固體山梨醇、三羥甲基丙烷、三乙醇胺為復(fù)合起始劑，采用三甲胺水溶液與DMP-30的復(fù)配體系作催化劑，加氧化烯烴進行聚合、封端反應(yīng)，最后脫單體干燥制成快速脫模聚氨酯硬泡用聚醚多元醇。本發(fā)明制得的聚醚多元醇具有更高的流動性、強度和尺寸穩(wěn)定性，用其制備的硬泡組合料與異氰酸酯反應(yīng)生成的泡沫具有固化快、脫模時間短的特點，大大提高了生產(chǎn)效率，節(jié)約了能源，而且與現(xiàn)有使用特殊胺類起始劑的胺醚體系的組合料相比具有更低的成本，符合節(jié)能、降耗、環(huán)保的高標準要求。
【IPC分類】C08G101/00, C08G65/28, C08G18/50
【公開號】CN104961889
【申請?zhí)枴緾N201510320426
【發(fā)明人】劉軍, 念以亭, 馬海晶, 寧曉龍, 凌貞貞
【申請人】山東一諾威新材料有限公司
【公開日】2015年10月7日
【申請日】2015年6月11日