專利名稱：高流動(dòng)性聚酯與聚醚混合型聚氨酯材料的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種聚氨酯材料的制備方法，具體涉及一種高流動(dòng)性聚酯與聚醚混合型聚氨酯材料的制備方法。
背景技術(shù)：
聚氨酯在鞋底等制品上的應(yīng)用已有近五十年的歷史，聚氨酯鞋底具有輕便、耐磨、 耐折、止滑等特性。但是，由于聚氨酯原料的流動(dòng)性不夠，在制作鞋底時(shí)，原料在模具中的流動(dòng)性效果不佳，導(dǎo)致聚氨酯制品的表面會(huì)出現(xiàn)不同程度的缺料、氣孔、氣泡，致使產(chǎn)品的表面不夠光澤，外觀不夠完美。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種高流動(dòng)性聚酯與聚醚混合型聚氨酯材料的制備方法，它可以增強(qiáng)原料在模具中的流動(dòng)性。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明高流動(dòng)性聚酯與聚醚混合型聚氨酯材料的制備方法的技術(shù)解決方案為，包括以下步驟
第一步，制備分子量為1500的聚酯多元醇；
將己二酸、乙二醇和二乙二醇投入反應(yīng)釜中，關(guān)閉加料蓋，導(dǎo)入氮?dú)猓⒎秩缦码A段對反應(yīng)釜進(jìn)行加熱升溫；
加熱升溫至110°C保溫1 2小時(shí)； 加熱升溫至110°C 140°C保溫1小時(shí)；
加熱升溫至140°C 150°C保溫1小時(shí)；控制分餾塔塔頂溫度在100 102°C ；
繼續(xù)加熱升溫，至150°C 200°C保溫2小時(shí)；
加熱升溫至200°C 240°C保溫2小時(shí)；
加入四異丙基鈦酸酯作為催化劑，以240°C恒溫30分鐘；
關(guān)閉氮?dú)?，?35°C 240°C下恒溫抽真空并在0. 02MPa下反應(yīng)0. 5小時(shí)，在0. 04MPa 下反應(yīng)1小時(shí)，在0. 06 MPa下反應(yīng)1小時(shí)，在0. 08MPa下反應(yīng)1小時(shí)，用氮?dú)馄瞥婵眨禍爻隽?，得到分子量?500的聚酯多元醇；
所述第一步的配方配比為59. 15%的己二酸、19. 05%的乙二醇和21. 8%的二乙二醇。第二步，制備A組分聚酯型聚氨酯多元醇；
將聚酯多元醇、作為擴(kuò)鏈劑的己二醇、作為勻泡劑的二甲硅烷、作為催化劑的三乙醇胺、作為發(fā)泡劑的水和增塑劑加入反應(yīng)釜中，關(guān)閉加料蓋，導(dǎo)入氮?dú)?，并升溫?5 70°C攪拌1 2小時(shí)后出料，得到聚酯型聚氨酯多元醇；
所述第二步的配方配比為86. 1%的聚酯多元醇、6%的己二醇、0. 8%的二甲硅烷、0. 6% 的三乙醇胺、0. 5%的水和6%的增塑劑。第三步，制備B組分聚氨酯異氰酸酯預(yù)聚體；將反應(yīng)釜的溫度控制在60 65°C并全程導(dǎo)入氮?dú)?，將MDI投入反應(yīng)釜在溫度60 65°C下攪拌；
加入H3PO4,投入10%的聚醚多元醇，在65 75°C以及氮?dú)獗Ｗo(hù)下攪拌反應(yīng)40 60分
鐘；
投入聚酯多元醇，在60 75°C下攪拌反應(yīng)1小時(shí)；
投入液化MDI，攪拌反應(yīng)30 50分鐘后出料，得到聚氨酯異氰酸酯預(yù)聚體； 反應(yīng)機(jī)理如下
N HO-CHz+ R "VCH2HjH + (N+1) OC2_Q^NCO ^^
IjI C)O 早第四步，制備高流動(dòng)性聚酯與聚醚混合型聚氨酯；
使A組分聚酯型聚氨酯多元醇與B組分聚氨酯異氰酸酯預(yù)聚體在聚氨酯發(fā)泡機(jī)設(shè)備的作用下混合并產(chǎn)生凝膠反應(yīng)CN-R-NC0+H20 — (-R-NHCONH) +C02個(gè)。所述第四步中A組分聚酯型聚氨酯多元醇和B組分聚氨酯異氰酸酯預(yù)聚體的比例為重量百分比100 90 102。所述第四步的反應(yīng)過程中加入0. 5士0. 15%的三乙烯二胺作為催化劑。本發(fā)明可以達(dá)到的技術(shù)效果是
采用本發(fā)明制得的聚氨酯材料，其粘度低，能夠增強(qiáng)原料在模具中的流動(dòng)性，減少聚氨酯制品表面缺料、氣孔、氣泡的情況，使其外形美觀，解決了現(xiàn)有的聚氨酯制品表面不夠光澤，外觀不夠完美的問題。
具體實(shí)施例方式以下是本發(fā)明的具體實(shí)施例，用于對本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步的描述，但本發(fā)明并不限于該實(shí)施例。本發(fā)明高流動(dòng)性聚酯與聚醚混合型聚氨酯材料的制備方法，包括以下步驟(文中未注明均為重量百分比)
第一步，制備分子量為1500的聚酯多元醇；
配方的配比為59. 15%的己二酸、19. 05%的乙二醇和21. 8%的二乙二醇，以及配方總量的0. 003%的四異丙基鈦酸酯(配方總量是指59. 15%的己二酸、19. 05%的乙二醇、21. 8%的二乙二醇之總和乘以0. 003%)；
將59. 15%的己二酸、19. 05%的乙二醇和21. 8%的二乙二醇投入反應(yīng)釜中，關(guān)閉加料蓋， 以每小時(shí)5立方米的速度導(dǎo)入氮?dú)猓⒎秩缦码A段對反應(yīng)釜進(jìn)行加熱升溫； 加熱升溫至110°C保溫1 2小時(shí)； 加熱升溫至110°C 140°C保溫1小時(shí)；
加熱升溫至140°C 150°C保溫1小時(shí)；當(dāng)釜內(nèi)溫度達(dá)到140°C 150°C時(shí)開始出水，此時(shí)控制分餾塔塔頂溫度在100 102°C ；繼續(xù)加熱升溫，至150°C 200°C保溫2小時(shí)； 加熱升溫至200°C 240°C保溫2小時(shí)；
加入配方總量的0. 003%的四異丙基鈦酸酯作為催化劑，以240°C恒溫30分鐘； 關(guān)閉氮?dú)猓?35°C 240°C下恒溫抽真空并在0. 02MPa下反應(yīng)0. 5小時(shí)，在0. 04MPa 下反應(yīng)1小時(shí)，在0. 06 MPa下反應(yīng)1小時(shí)，在0. 08MPa下反應(yīng)1小時(shí)，用氮?dú)馄瞥婵?，降溫出料，得到分子量?500的聚酯多元醇； 第二步，制備A組分聚酯型聚氨酯多元醇；
配方的配比為86. 1%的聚酯多元醇(即第一步制得的分子量為1500的聚酯多元醇)、 作為擴(kuò)鏈劑的6%的己二醇、作為勻泡劑的0. 8%的二甲硅烷、作為催化劑的0. 6%的三乙醇胺、作為發(fā)泡劑的0. 5%的水和6%的增塑劑；
將86. 1%的聚酯多元醇、6%的己二醇、0. 8%的二甲硅烷、0. 6%的三乙醇胺、0. 5%的水和 6%的增塑劑加入反應(yīng)釜中，關(guān)閉加料蓋，以每小時(shí)2立方米的速度導(dǎo)入氮?dú)?，并升溫?5 70°C攪拌1 2小時(shí)后出料，得到聚酯型聚氨酯多元醇，其粘度2. 0 4. OPa. s/50°C，水份 0. 48 0. 52% ；
第三步，制備B組分聚氨酯異氰酸酯預(yù)聚體；
配方的配比為53. 5%的異氰酸酯(MDI)、31%的聚酯多元醇(即第一步制得的分子量為 1500的聚酯多元醇)、10%的分子量為4000的聚醚多元醇、5. 5%的液化MDI，以及配方總量的0. 008%的H3PO4 (即53. 5%的異氰酸酯、31%的聚酯多元醇、10%的聚醚多元醇、5. 5%的液化MDI之總和乘以0. 008%)；
將反應(yīng)釜的溫度控制在60 65°C并全程以每小時(shí)2立方米導(dǎo)入氮?dú)?，?3. 5%的MDI 投入反應(yīng)釜在溫度60 65°C下攪拌；
加入配方總量的0. 008%的H3PO4，投入10%的聚醚多元醇，在65 75°C以及氮?dú)獗Ｗo(hù)下攪拌反應(yīng)40 60分鐘；
投入31%的聚酯多元醇，在60 75°C下攪拌反應(yīng)1小時(shí)；
投入5. 5%的液化MDI，攪拌反應(yīng)30 50分鐘后出料，得到聚氨酯異氰酸酯預(yù)聚體，其粘度1. 0 3. OPa. s/50°C，檢測NCO值(IOOg固化劑所含的NCO基團(tuán)的質(zhì)量)為18士0. 02% ； 此步驟所得到的聚氨酯預(yù)聚體內(nèi)含有NCO基或OH基，能夠使最終產(chǎn)品的綜合性能優(yōu)良，其反應(yīng)機(jī)理如下
權(quán)利要求
1. 一種高流動(dòng)性聚酯與聚醚混合型聚氨酯材料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟第一步，制備分子量為1500的聚酯多元醇；將己二酸、乙二醇和二乙二醇投入反應(yīng)釜中，關(guān)閉加料蓋，導(dǎo)入氮?dú)?，并分如下階段對反應(yīng)釜進(jìn)行加熱升溫；加熱升溫至110°C保溫1 2小時(shí)； 加熱升溫至110°C 140°C保溫1小時(shí)；加熱升溫至140°C 150°C保溫1小時(shí)；控制分餾塔塔頂溫度在100 102°C ；繼續(xù)加熱升溫，至150°C 200°C保溫2小時(shí)；加熱升溫至200°C 240°C保溫2小時(shí)；加入四異丙基鈦酸酯作為催化劑，以240°C恒溫30分鐘；關(guān)閉氮?dú)?，?35°C 240°C下恒溫抽真空并在0. 02MPa下反應(yīng)0. 5小時(shí)，在0. 04MPa 下反應(yīng)1小時(shí)，在0. 06 MPa下反應(yīng)1小時(shí)，在0. 08MPa下反應(yīng)1小時(shí)，用氮?dú)馄瞥婵眨禍爻隽?，得到分子量?500的聚酯多元醇； 第二步，制備A組分聚酯型聚氨酯多元醇；將聚酯多元醇、作為擴(kuò)鏈劑的己二醇、作為勻泡劑的二甲硅烷、作為催化劑的三乙醇胺、作為發(fā)泡劑的水和增塑劑加入反應(yīng)釜中，關(guān)閉加料蓋，導(dǎo)入氮?dú)?，并升溫?5 70°C攪拌1 2小時(shí)后出料，得到聚酯型聚氨酯多元醇； 第三步，制備B組分聚氨酯異氰酸酯預(yù)聚體；將反應(yīng)釜的溫度控制在60 65°C并全程導(dǎo)入氮?dú)?，將MDI投入反應(yīng)釜在溫度60 65°C下攪拌；加入H3PO4,投入10%的聚醚多元醇，在65 75°C以及氮?dú)獗Ｗo(hù)下攪拌反應(yīng)40 60分鐘；投入聚酯多元醇，在60 75°C下攪拌反應(yīng)1小時(shí)；投入液化MDI，攪拌反應(yīng)30 50分鐘后出料，得到聚氨酯異氰酸酯預(yù)聚體； 反應(yīng)機(jī)理如下
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高流動(dòng)性聚酯與聚醚混合型聚氨酯材料的制備方法，其特征在于，所述第一步的配方配比為59. 15%的己二酸、19. 05%的乙二醇和21. 8%的二乙二醇。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高流動(dòng)性聚酯與聚醚混合型聚氨酯材料的制備方法，其特征在于，所述第二步的配方配比為86. 1%的聚酯多元醇、6%的己二醇、0. 8%的二甲硅烷、0. 6% 的三乙醇胺、0. 5%的水和6%的增塑劑。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高流動(dòng)性聚酯與聚醚混合型聚氨酯材料的制備方法，其特征在于，所述第三步的配方配比為53. 5%的異氰酸酯、31%的聚酯多元醇、10%的分子量為 4000的聚醚多元醇和5. 5%的液化MDI。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高流動(dòng)性聚酯與聚醚混合型聚氨酯材料的制備方法，其特征在于，所述第四步中A組分聚酯型聚氨酯多元醇和B組分聚氨酯異氰酸酯預(yù)聚體的比例為重量百分比100 90 102。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或5所述的高流動(dòng)性聚酯與聚醚混合型聚氨酯材料的制備方法，其特征在于，所述第四步的反應(yīng)過程中加入0. 5士0. 15%的三乙烯二胺作為催化劑。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種高流動(dòng)性聚酯與聚醚混合型聚氨酯材料的制備方法，包括以下步驟第一步，制備分子量為1500的聚酯多元醇；第二步，制備A組分聚酯型聚氨酯多元醇；第三步，制備B組分聚氨酯異氰酸酯預(yù)聚體；第四步，制備高流動(dòng)性聚酯與聚醚混合型聚氨酯。采用本發(fā)明制得的聚氨酯材料，其粘度低，能夠增強(qiáng)原料在模具中的流動(dòng)性，減少聚氨酯制品表面缺料、氣孔、氣泡的情況，使其外形美觀，解決了現(xiàn)有的聚氨酯制品表面不夠光澤，外觀不夠完美的問題。
文檔編號(hào)C08G18/12GK102329410SQ20111023610
公開日2012年1月25日 申請日期2011年8月17日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月17日
發(fā)明者葉正芬 申請人:浙江恒泰源聚氨酯有限公司