專利名稱：耐高溫聚氨酯硬泡用聚醚多元醇的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種聚氨酯合成材料的制備方法，具體是涉及一種耐高溫聚氨酯硬泡用聚醚多元醇的制備方法。
背景技術(shù)：
硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料，以其優(yōu)異的材料性能和加工性能及其相對低廉的價格優(yōu)勢，在新型合成材料中迅速發(fā)展。由于新技術(shù)發(fā)展和致力于節(jié)能方面的要求，用于保溫材料的銷售量正迅速增長。但是國內(nèi)生產(chǎn)的通用硬泡聚醚的制成品，只適用于100℃以下的環(huán)境使用，如長期高溫使用，其性能顯著降低，要求使用溫度較高的熱力輸送管線保溫和高溫消毒柜等方面使用的聚醚基本依賴進(jìn)口。
國外七十年代初，日本旭硝子公司的山梨醇聚醚EL-500S，粘度高達(dá)30000CP/25℃，與其它助劑的相溶性差，流動性不好，影響了使用。
我國遼寧化工研究院研制的LMP-320是一種芳烴聚醚，用這種聚醚生產(chǎn)的硬泡，耐溫性雖然得到改善和提高，但脆性高，機(jī)械強(qiáng)度不好，而且多元醇粘度大。

發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是提供一種生產(chǎn)工藝簡單、生產(chǎn)成本低、粘度適中、機(jī)械加工強(qiáng)度好的耐高溫聚氨酯硬泡用聚醚多元醇的制備方法。
本發(fā)明采用的技術(shù)方案是耐高溫聚氨酯硬泡用聚醚多元醇的制備方法，包括以多羥基化合物為起始劑，在催化劑作用下，氧化烯烴單體開環(huán)聚合。
上述起始劑包括乙二醇、丙二醇、丙三醇、丁二醇、三羥甲基丙烷、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之間。
上述氧化烯烴類化合物包括氧化乙烯、氧化丙烯；其中氧化烯烴加入量應(yīng)使聚醚分子量控制在400～800范圍內(nèi)；上述聚合催化劑，一般采用堿金屬氫氧化物，其中包括氫氧化鉀或氫氧化鈉，其含量占產(chǎn)品耐高溫聚氨酯硬泡用聚醚多元醇總量的0.1％～0.5％(重量)；
上述聚合溫度一般控制在80℃～130℃之間；聚合壓力一般控制在0.2～0.8Mpa，優(yōu)選區(qū)間為0.4～0.6MPa；聚合時間6～10小時，優(yōu)選6～8小時；產(chǎn)品耐高溫聚氨酯硬泡用聚醚多元醇羥值為400～500mg KOH/g，粘度(25℃)2500～5000CP，分子量400～800。
耐高溫聚氨酯硬泡用聚醚多元醇的制備方法包括下列步驟A、加料將按重量比為24～31份的起始劑，0.1～0.5份的堿金屬氫氧化物溶液催化劑，濃度為30％～60％，加入到反應(yīng)釜中，抽真空脫氧、充氮，壓力小于0.1Mpa，開攪拌并升溫至80～100℃；B、聚合將占總量30％的氧化烯烴投入釜中，反應(yīng)溫度80～100℃，壓力0.2～0.8MPa，反應(yīng)時間2～3小時；升溫至100～130℃，真空脫水后，加入剩余的氧化烯烴，反應(yīng)4～7小時；氧化烯烴兩次加入總量為68.5～75.9份；C、中和采用焦磷酸二氫鈉與磷酸的混合物中和劑溶液中和，中和溫度120～130℃，時間1.5小時；D、脫水及吸附脫除反應(yīng)物中水分，加入與物料總重量比為0.5％的六硅酸鎂吸附劑吸附0.5小時，除去鉀、鈉離子；E、過濾濾去雜質(zhì)，即得黃色粘稠狀產(chǎn)品；本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是通過起始劑復(fù)配，制得的聚醚粘度適中，與其它助劑有良好的相溶性，料液流動性好，易于發(fā)泡操作；硬泡具有較好的尺寸穩(wěn)定性和耐溫性，可適用于-30℃～150℃場合；節(jié)能降耗，產(chǎn)品質(zhì)量好，成本低。
(四)具體實(shí)施例實(shí)施例一在帶有攪拌裝置及內(nèi)蛇管冷卻裝置的高壓反應(yīng)釜中，投入山梨醇13.7份、蔗糖9.7份、甘油5.7份、氫氧化鉀溶液0.23份，濃度為48％，抽真空除氧。開攪拌、升溫至95℃加入第一段氧化丙烯21.7份，反應(yīng)壓力0.6MPa，反應(yīng)2小時，熟化1.5hr后升溫至125℃，進(jìn)行真空脫水后，在此溫度下加入第二段氧化丙烯48.6份，反應(yīng)4小時，熟化2小時分析羥值合格后，抽真空除去未反應(yīng)的單體及小分子化合物，加入磷酸和焦磷酸二氫鈉中和劑，中和溫度124℃，所需時間1.5hr，然后脫去聚醚中的水份，加入0.5份六硅酸鎂吸附0.5hr后，將物料輸入壓濾機(jī)，濾液即為產(chǎn)品耐高溫聚氨酯硬泡用聚醚多元醇，其粘度為3200CP，羥值(25℃)為442mg KOH/g，水份(wt％)0.05，PH6，分子量450。
實(shí)施例二實(shí)施例二與實(shí)施例一基本相同，不同之處在于投料山梨醇為11份、蔗糖8份、甘油4份、氫氧化鉀溶液0.2份，濃度為53％；第一段反應(yīng)加入氧化丙烯22.7份，反應(yīng)溫度100℃；第二段反應(yīng)加入氧化丙烯53.1份，反應(yīng)溫度128℃；反應(yīng)壓力均為0.4MPa。產(chǎn)品羥值400mg KOH/g，粘度3800CP，水份0.04，PH為7.2，分子量700。
實(shí)施例三實(shí)施例三與實(shí)施例一基本相同，不同之處在于投料山梨醇為12.8份、蔗糖9份、甘油6份；第一段反應(yīng)加入氧化丙烯21.3份，反應(yīng)溫度87℃，反應(yīng)壓力0.7MPa；第二段反應(yīng)加入氧化丙烯49.8份，反應(yīng)溫度130℃，反應(yīng)壓力為0.5MPa。產(chǎn)品羥值450mg KOH/g，粘度3000CP，水份0.02，PH為6.5，分子量650。
權(quán)利要求
1.耐高溫聚氨酯硬泡用聚醚多元醇的制備方法，其特征包括下列步驟將按重量比為24～31份的起始劑，0.1～0.5份的堿金屬氫氧化物溶液催化劑，濃度為30％～60％，加入到反應(yīng)釜中，抽真空脫氧、充氮、開攪拌并升溫至80～100℃；將占總量30％的氧化烯烴投入釜中，反應(yīng)溫度80～100℃，壓力0.2～0.8MPa，反應(yīng)時間2～3小時；升溫至100～130℃，真空脫水后，加入剩余的氧化烯烴，反應(yīng)4～7小時；氧化烯烴兩次加入總量為68.5～75.9份；采用焦磷酸二氫鈉與磷酸的混合物中和劑溶液中和，中和溫度120～130℃，時間1.5小時；脫除反應(yīng)物中水分，加入與物料總重量比為0.5％的六硅酸鎂吸附劑吸附0.5小時，除去鉀、鈉離子；濾去雜質(zhì)，即得黃色粘稠狀產(chǎn)品。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述耐高溫聚氨酯硬泡用聚醚多元醇的制備方法，其特征在于所述的起始劑包括乙二醇、丙二醇、丙三醇、丁二醇、三羥甲基丙烷、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.根據(jù)權(quán)利要求1所述耐高溫聚氨酯硬泡用聚醚多元醇的制備方法，其特征在于催化劑堿金屬氫氧化物包括氫氧化鉀、氫氧化鈉。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述耐高溫聚氨酯硬泡用聚醚多元醇的制備方法，其特征在于反應(yīng)聚合壓力控制在0.4～0.6MPa。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述耐高溫聚氨酯硬泡用聚醚多元醇的制備方法，其特征在于聚合反應(yīng)分兩段進(jìn)行，第一段反應(yīng)溫度控制在85～95℃，第二段反應(yīng)控制在110～125℃。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述耐高溫聚氨酯硬泡用聚醚多元醇的制備方法，其特征在于氧化烯烴包括氧化丙烯、氧化乙烯。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述耐高溫聚氨酯硬泡用聚醚多元醇的制備方法，其特征在于在帶有攪拌裝置及內(nèi)蛇管冷卻裝置的高壓反應(yīng)釜中，投入山梨醇13.7份、蔗糖9.7份、甘油5.7份、氫氧化鉀溶液0.23份，濃度為48％，抽真空除氧，開攪拌、升溫95℃加入第一段氧化丙烯21.7份，反應(yīng)壓力0.6MPa，反應(yīng)2小時，熟化1.5hr后升溫125℃進(jìn)行真空脫水，水份合格后在此溫度下加入第二段氧化丙烯48.6份，反應(yīng)4小時，熟化2小時分析羥值合格后，抽真空除去未反應(yīng)的單體及小分子化合物，加入磷酸和焦磷酸二氫鈉中和劑，反應(yīng)溫度124℃，所需時間1.5hr，然后脫去聚醚中的水份，加入0.5份六硅酸鎂吸附0.5hr后將物料通過壓濾機(jī)，濾液即為產(chǎn)品，制得耐高溫聚氨酯硬泡用聚醚多元醇。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述耐高溫聚氨酯硬泡用聚醚多元醇的制備方法，其特征在于投料山梨醇為11份、蔗糖8份、甘油4份、氫氧化鉀溶液0.2份，濃度為53％；第一段反應(yīng)加入氧化丙烯22.7份，反應(yīng)溫度100℃；第二段反應(yīng)加入氧化丙烯53.1份，反應(yīng)溫度128℃；反應(yīng)壓力均為0.4MPa。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述耐高溫聚氨酯硬泡用聚醚多元醇的制備方法，其特征在于投料山梨醇為12.8份、蔗糖9份、甘油6份；第一段反應(yīng)加入氧化丙烯21.3份，反應(yīng)溫度87℃，反應(yīng)壓力0.7MPa；第二段反應(yīng)加入氧化丙烯49.8份，反應(yīng)溫度130℃，反應(yīng)壓力為0.5MPa。
全文摘要
耐高溫聚氨酯硬泡用聚醚多元醇的制備方法，其特征包括下列步驟將按重量比為24～31份的起始劑，0.1～0.5份的堿金屬氫氧化物溶液催化劑，加入到反應(yīng)釜中，抽真空脫氧、充氮、開攪拌并升溫至80～100℃；將占總量30％的氧化烯烴投入釜中，反應(yīng)溫度80～100℃，壓力0.2～0.8MPa，反應(yīng)時間2～3小時；升溫至100～130℃，真空脫水后，加入剩余的氧化烯烴，反應(yīng)4～7小時；氧化烯烴兩次加入總量為68.5～75.9份；采用焦磷酸二氫鈉與磷酸的混合物中和劑溶液中和，中和溫度120～130℃，時間1.5小時；脫除反應(yīng)物中水分，加入與物料總重量比為0.5％的六硅酸鎂吸附劑吸附0.5小時，除去鉀、鈉離子；濾去雜質(zhì)，即得黃色粘稠狀產(chǎn)品。本發(fā)明的硬泡具有較好的尺寸穩(wěn)定性和耐溫性，可適用于－30℃～150℃場合；節(jié)能降耗，產(chǎn)品質(zhì)量好，成本低。
文檔編號C08G18/48GK1660918SQ20051004579
公開日2005年8月31日 申請日期2005年1月31日 優(yōu)先權(quán)日2005年1月31日
發(fā)明者李德徽, 鹿志軍, 石錦生, 張志勇, 徐明艷, 邢德海, 葛珍, 祖躍秋, 徐素清, 信洪珍, 楊麗杰, 王雪松, 何秀梅, 楊樹興, 李麗民, 陳靜, 李國文 申請人:錦化化工(集團(tuán))有限責(zé)任公司