專利名稱：環(huán)氧植物油制備的聚氨酯硬質(zhì)泡沫塑料及一步法制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種聚氨酯硬質(zhì)泡沫塑料及其制備方法，更具體地說涉及一種環(huán)氧植 物油制備的聚氨酯硬質(zhì)泡沫塑料及一步法制備方法。
背景技術(shù)：
硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料由于具有優(yōu)異的絕熱性能、良好的可塑性和加工性能，廣泛 應(yīng)用于家用冰箱、冰柜、建筑保溫與管道等行業(yè)。它是由組合聚醚(酯)多元醇、發(fā)泡劑和 異氰酸酯在催化劑作用下通過化學(xué)反應(yīng)而形成的泡沫制品。其中聚醚(酯)多元醇是制備 聚氨酯泡沫的主要原料。隨著全球經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，全球?qū)Πㄉ鲜鼍勖?酯)多元醇所 有多元醇需求量在快速增長(zhǎng)。但現(xiàn)有的多元醇都是石油的下游產(chǎn)品，由于石油資源的短缺， 這些產(chǎn)品的價(jià)格較高。近年來，利用植物油制備多元醇受到廣泛關(guān)注。大多數(shù)植物油是多種碳鏈長(zhǎng)度為 14-24的飽和及不飽和脂肪酸三甘酯(或稱甘油三酯)的混合物。利用三甘酯中雙鍵、酯鍵 等功能基團(tuán)的反應(yīng)，可制得多種植物油衍生物，如環(huán)氧植物油。以植物油或植物油衍生物為 主要原料，通過環(huán)氧化、開環(huán)、醇解等反應(yīng)或它們的組合，可制得多種植物油多元醇。現(xiàn)有技 術(shù)中如中國(guó)發(fā)明專利CN 1907944A公開了 “一種采用環(huán)氧菜籽油制備的生物基多元醇”， 直接以環(huán)氧菜籽油為主要原料，經(jīng)開環(huán)/醇解二步反應(yīng)，制得生物基多元醇；中國(guó)發(fā)明專利 CN1844183A也是以菜籽油為原料，經(jīng)過環(huán)氧化/醇解/開環(huán)三步反應(yīng)制得生物基多元醇； 中國(guó)發(fā)明專利CN 101659627A公開了 “采用環(huán)氧植物油經(jīng)一步反應(yīng)制備的高羥值生物基多 元醇”，將環(huán)氧植物油與二醇胺按環(huán)氧基氨基按一定比例，在一定溫度下，同時(shí)發(fā)生環(huán)氧基 開環(huán)反應(yīng)和酯基酰胺化反應(yīng)，得到生物基多元醇?，F(xiàn)有這些技術(shù)中，均需對(duì)植物油的環(huán)氧基 團(tuán)進(jìn)行開環(huán)反應(yīng)，得到多元醇再與異氰酸酯進(jìn)行反應(yīng)，過程復(fù)雜，路線較長(zhǎng)，成本也較高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種采用環(huán)氧植物油經(jīng)一步反應(yīng)制備 的聚氨酯硬質(zhì)塑料泡沫，反應(yīng)主要利用胺類催化劑組分所提供的堿性催化條件及一定的溫 度條件下，促使NCO基團(tuán)與環(huán)氧基團(tuán)的反應(yīng)，生成噁唑烷酮結(jié)構(gòu)。反應(yīng)式如下
權(quán)利要求
一種環(huán)氧植物油制備的硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料，其特征在于由以下組分按重量比制備而成環(huán)氧植物油10～90份通用硬泡聚醚或聚酯多元醇 10～90份物理發(fā)泡劑0～25份水0.1～5份催化劑0.1～5份勻泡劑0.5～2.5份 異氰酸酯用量為使體系的異異氰酸酯 氰酸酯指數(shù)在1.0～3.0之間。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的環(huán)氧植物油制備的硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料，其特征在于所述的 環(huán)氧植物油為環(huán)氧大豆油、環(huán)氧菜籽油、環(huán)氧棕桐油、環(huán)氧棕?cái)R殼油、環(huán)氧蓖麻油、環(huán)氧亞麻 籽油、環(huán)氧椰子油、環(huán)氧棉籽油、環(huán)氧亞麻籽油、環(huán)氧橄欖油或環(huán)氧葵花油。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的環(huán)氧植物油制備的硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料，其特征在于所述的 異氰酸酯選自甲苯二異氰酸酯、二苯基二異氰酸酯、多次甲基多苯基多異氰酸酯或者它們 的混合物。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的環(huán)氧植物油制備的硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料，其特征在于所述的 異氰酸酯為多次甲基多苯基多異氰酸酯。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的環(huán)氧植物油制備的硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料，其特征在于所述的 催化劑為胺類催化劑或胺類和錫類催化劑的混合物。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的環(huán)氧植物油制備的硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料，其特征在于所述的 催化劑是胺類催化劑和錫類催化劑的混合物時(shí)，其中胺類催化劑應(yīng)占催化劑混合物總重量 的30%以上。
7.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的環(huán)氧植物油制備的硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料，其特征在于所 述的胺類催化劑為N，N-二甲基環(huán)己胺、三亞乙基二胺、二甲基芐胺、N，N'，N”-三(二甲氨 丙基)_六氫三嗪、三乙醇胺、異丙醇胺、五甲基-二乙烯三胺和季胺鹽中的一種或其組合。
8.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的環(huán)氧植物油制備的硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料，其特征在于所 述的錫類催化劑為二月桂酸二正丁基錫。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的環(huán)氧植物油制備的硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料，其特征在于所述的 勻泡劑是硅_氧或硅_碳型表面活性劑；所述的物理發(fā)泡劑為HCFC-141b、環(huán)戊烷、異戊烷、 HFC-245fa，HFC_365mfc中的任一種或多種任意比例的混合物。
10.一種如權(quán)利要求1-9任一所述的環(huán)氧植物油制備的硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料的制備 方法，其特征在于包括以下步驟在容器中依次加入環(huán)氧植物油、通用硬泡聚醚或聚酯多元 醇、勻泡劑、物理發(fā)泡劑、水及催化劑，高速攪拌均勻，再加入異氰酸酯，高速攪拌5 60s， 再迅速將物料倒入涂有脫模劑的模具內(nèi)，泡沫表干后放置于烘箱80-160°C繼續(xù)固化1-24 小時(shí)，得到硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種環(huán)氧植物油制備的聚氨酯硬質(zhì)泡沫塑料及一步法制備方法，其制得的材料垂直壓縮強(qiáng)度均優(yōu)于純4110基硬泡。本發(fā)明的環(huán)氧植物油制備的硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料是由以下組分按重量比制備而成環(huán)氧植物油10～90份、通用硬泡聚醚或聚酯多元醇10～90份、物理發(fā)泡劑0～25份、水0.1～7份、催化劑0.1～10份、勻泡劑0.5～2.5份、異氰酸酯用量為使體系的異氰酸酯指數(shù)在1.0～3.0之間。
文檔編號(hào)C08L75/08GK101955649SQ20101028612
公開日2011年1月26日 申請(qǐng)日期2010年9月19日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月19日
發(fā)明者何明, 周永紅, 徐俊明, 李靜, 羅振揚(yáng), 蔣劍春 申請(qǐng)人:江蘇強(qiáng)林生物能源有限公司;南京林業(yè)大學(xué)