專(zhuān)利名稱(chēng)：聚醚多元醇的制備方法
聚醚多元醇的制備方法技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于化工合成技術(shù)領(lǐng)域，具體地說(shuō)，涉及一種環(huán)保型聚醚多元醇的制備 方法。
背景技術(shù)：
目前，在硬泡組合聚醚中所使用的物理發(fā)泡劑仍以HCFC-Hlb (—氟二氯乙烷) 為主，其ODP=O. 11，該發(fā)泡劑對(duì)大氣臭氧層仍有破壞作用，達(dá)不到完全環(huán)保的目的，所以決定了其只是一種過(guò)渡型的替代產(chǎn)品。隨著全球氣候的變化無(wú)常和加速變暖，環(huán)保問(wèn)題已經(jīng)成為重要事宜，已規(guī)定2030年將全面停止HCFC-Hlb的生產(chǎn)和消費(fèi)，到2013年把我國(guó) HCFC-Hlb的消費(fèi)量?jī)鼋Y(jié)到2009和2010年的平均水平(基線(xiàn)水平)，并在2015年削減10%， 但隨著全球經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，HCFC-Hlb發(fā)泡劑的替代已經(jīng)顯得很迫切。
烷烴化合物作為新一代環(huán)保型發(fā)泡劑，因其ODP值為零，溫室效應(yīng)很小，無(wú)毒，且價(jià)格低廉、來(lái)源豐富，越來(lái)越受到重視，將是HCFC-Hlb發(fā)泡劑替代的主要趨勢(shì)之一。其中有實(shí)用價(jià)值的烷烴發(fā)泡劑主要是液態(tài)的環(huán)戊烷、正戊烷、異戊烷三種，通稱(chēng)為“戊烷類(lèi)發(fā)泡劑”。
但戊烷類(lèi)發(fā)泡劑在普通硬泡用聚醚多元醇中的溶解性較差，環(huán)戊烷在不同的通用硬泡聚醚多元醇中的溶解度在10% -20%范圍，而正戊烷及異戊烷的溶解度僅在7%以?xún)?nèi)。 為了使添加發(fā)泡劑達(dá)到一定的量，一般需添加特殊助劑，這將大大增加組合料成本。故戊烷發(fā)泡體系的普通硬泡組合料在常溫下即呈現(xiàn)渾濁狀態(tài)，使用時(shí)易出現(xiàn)分層現(xiàn)象，將嚴(yán)重影響生產(chǎn)的聚氨酯泡沫塑料的性能。發(fā)明內(nèi)容
為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提出了一種價(jià)格較低，與戊烷類(lèi)發(fā)泡劑互溶性良好的環(huán)保型聚醚多元醇的制備方法。
本發(fā)明的技術(shù)方案是聚醚多元醇的制備方法，以蔗糖、山梨醇、一縮二乙二醇及植物油為混合起始劑，在胺類(lèi)催化劑作用下，與環(huán)氧丙烷在溫度75 130°C、壓力O. I O.6MPa條件下進(jìn)行聚合，得到較低粘度的，可直接應(yīng)用于戊烷發(fā)泡體系的聚醚多元醇。
聚合反應(yīng)的溫度范圍為75 130°C，最佳反應(yīng)溫度范圍為105 115°C，反應(yīng)溫度低于75°C時(shí)，會(huì)加長(zhǎng)反應(yīng)時(shí)間，若反應(yīng)溫度高于130°C時(shí)，能夠加快反應(yīng)速度，但合成聚醚顏色加深。
所述混合起始劑與環(huán)氧丙烷的質(zhì)量比為528. 3 614. 4:1022。
所述植物油在反應(yīng)體系中所占的重量百分比為5% 10%。反應(yīng)體系指起始劑與環(huán)氧丙烷。植物油的總加入量會(huì)影響合成聚醚的粘度及與發(fā)泡劑的互溶性。植物油加入量偏低，合成的聚醚多元醇與戊烷類(lèi)發(fā)泡劑的互溶性較差；隨著植物油加入量的提高，其合成的聚醚多元醇與戊烷類(lèi)發(fā)泡劑的互溶性會(huì)提高，但聚醚多元醇本身的粘度會(huì)有較大幅度下降，這將影響生產(chǎn)的泡沫塑料的尺寸穩(wěn)定性等性能。故植物油在反應(yīng)體系中的重量百分比控制在5% 10%。
所述混合起始劑中蔗糖、山梨醇、一縮二乙二醇及植物油的重量比為246.2 : 109. 2 95. 4 77. 5 163. 6。
所述植物油為棕櫚油與大豆油的混合物，兩者質(zhì)量比為50 70 :30 50。植物油選擇價(jià)格較低的棕櫚油與大豆油，大豆油所占比例較大時(shí)會(huì)使反應(yīng)時(shí)間加長(zhǎng)。
所述胺類(lèi)催化劑為2，4，6-三(二甲胺甲基)_苯酚，其在反應(yīng)體系中所占的重量百分比為O. 8 I. 0%。2，4，6-三(二甲胺甲基)-苯酚本身堿性適中，作為聚醚合成過(guò)程中的催化劑，能使整個(gè)反應(yīng)過(guò)程保持平穩(wěn)的速度，且合成的聚醚多元醇活性低。
本發(fā)明制得的聚醚多元醇粘度在5500 7000mPa. S (25 °C )，羥值在410 450mgK0H/g 之間。
本發(fā)明的有益效果在于
I、聚合過(guò)程反應(yīng)速度適中，制得的聚醚多元醇反應(yīng)活性低；
2、反應(yīng)產(chǎn)物脫水后可直接過(guò)濾放料，無(wú)需脫除鉀離子的后處理過(guò)程，成本較低，可廣泛應(yīng)用于各類(lèi)硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料；
3、制得的聚醚多元醇與戊烷類(lèi)發(fā)泡劑互溶性良好，能在各種苛刻使用條件下保證戊烷類(lèi)組合料透明，能夠滿(mǎn)足客戶(hù)長(zhǎng)期存儲(chǔ)及使用要求，可直接應(yīng)用戊烷發(fā)泡體系來(lái)替代 HCFC-Hlb發(fā)泡體系，實(shí)現(xiàn)所制備泡沫塑料的綠色環(huán)保。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合實(shí)施例具體說(shuō)明本發(fā)明。
實(shí)施例I :
聚醚多元醇的制備工藝如下
在裝配有攪拌器、計(jì)量器、加熱溫控裝置、冷卻裝置(包括外夾套與內(nèi)蛇管)和壓力傳感器的5L高壓釜內(nèi)，，加入蔗糖246. 2g、山梨醇109. 2g、一縮二乙二醇95. 4g、棕櫚油 46. 5g、大豆油31g、催化劑2，4，6-三(二甲胺甲基)-苯酚14. Og,氮?dú)庵脫Q3 5次，加入 90g環(huán)氧丙烷后加熱升溫?cái)嚢?，?0 85°C，壓力O. I O. 4MPa反應(yīng)2小時(shí)左右。之后升溫至110 120°C，壓力控制在O. I O. 6MPa，將剩余932g環(huán)氧丙烷分成8 10批陸續(xù)加入，之后補(bǔ)充反應(yīng)I. 5h至反應(yīng)完全。之后降溫至80 95°C真空脫水Ih后過(guò)濾放料。
制得的聚醚多元醇理化指標(biāo)如下
羥值422mgK0H/g
粘度(25°C) 6500mPa. S
與異戊烷互溶性組合料透明(25°C )
與異戊烷互溶性組合料透明(0°C )
實(shí)施例2
聚醚多元醇的制備工藝如下
在裝配有攪拌器、計(jì)量器、加熱溫控裝置、冷卻裝置(包括外夾套與內(nèi)蛇管)和壓力傳感器的5L高壓釜內(nèi)，加入蔗糖246. 2g、山梨醇109. 2g、一縮二乙二醇95. 4g、棕櫚油 98. 2g、大豆油65. 4g、催化劑2，4，6-三(二甲胺甲基)-苯酚14. 7g,氮?dú)庵脫Q3 5次，加入90g環(huán)氧丙烷后加熱升溫?cái)嚢?，?0 85°C，壓力O. I O. 4MPa反應(yīng)2小時(shí)左右。之后4升溫至110 120°C，壓力控制在O. I O. 6MPa，將剩余932g環(huán)氧丙烷分成8 10批陸續(xù)加入，之后補(bǔ)充反應(yīng)I. 5h至反應(yīng)完全。之后降溫至80 95°C真空脫水Ih后過(guò)濾放料。
制得的聚醚多元醇理化指標(biāo)如下
羥值415mgK0H/g
粘度(25。05900mPa. S
與異戊烷互溶性組合料透明(25°C )
與異戊烷互溶性組合料透明(0°C )
對(duì)比例I :
聚醚多元醇的制備工藝如下
在裝配有攪拌器、計(jì)量器、加熱溫控裝置、冷卻裝置(包括外夾套與內(nèi)蛇管)和壓力傳感器的5L高壓釜內(nèi)，加入蔗糖246. 2g、山梨醇109. 2g、一縮二乙二醇95. 4g、催化劑 2，4，6-三(二甲胺甲基)_苯酚13. 3g,氮?dú)庵脫Q3 5次，加入90g環(huán)氧丙烷后加熱升溫?cái)嚢?，?0 85°C，壓力O. I O. 4MPa反應(yīng)2小時(shí)左右。之后升溫至110 120°C，壓力控制在O. I O. 6MPa，將剩余932g環(huán)氧丙烷分成8 10批陸續(xù)加入，之后補(bǔ)充反應(yīng)I. 5h至反應(yīng)完全。之后降溫至80 95°C真空脫水Ih后過(guò)濾放料。
制得的聚醚多元醇理化指標(biāo)如下
輕值440mgK0H/g
粘度(25°C ) 7000mPa. S
與異戊烷互溶性組合料渾濁(25°C)
與異戊烷互溶性組合料渾濁((TC )
對(duì)比例2
聚醚多元醇的制備工藝如下
在裝配有攪拌器、計(jì)量器、加熱溫控裝置、冷卻裝置(包括外夾套與內(nèi)蛇管)和壓力傳感器的5L高壓釜內(nèi)，加入蔗糖246. 2g、山梨醇109. 2g、一縮二乙二醇95. 4g、棕櫚油 25. 5g、大豆油23g、催化劑2，4，6-三(二甲胺甲基)-苯酚13. 8g,氮?dú)庵脫Q3 5次，加入 90g環(huán)氧丙烷后加熱升溫?cái)嚢?，?0 85°C，壓力O. I O. 4MPa反應(yīng)2小時(shí)左右。之后升溫至110 120°C，壓力控制在O. I O. 6MPa，將剩余932g環(huán)氧丙烷分成8 10批陸續(xù)加入，之后補(bǔ)充反應(yīng)I. 5h至反應(yīng)完全。之后降溫至80 95°C真空脫水Ih后過(guò)濾放料。
制得的聚醚多元醇理化指標(biāo)如下
輕值43OmgKOH/g
粘度(25°C) 6850mPa. S
與異戊烷互溶性組合料透明(25°C )
與異戊烷互溶性組合料渾濁((TC )
通過(guò)實(shí)施例與對(duì)比例可以看出，隨著起始劑中植物油的加入及加入量的增加，所合成的聚醚多元醇與異戊烷的互溶性在增大，普通硬泡聚醚多元醇在常溫時(shí)與異戊烷所配置組合料即渾濁，而實(shí)施例所得聚醚多元醇可在o°c時(shí)保證組合料透明。
權(quán)利要求
1.一種聚醚多元醇的制備方法，其特征在于，以蔗糖、山梨醇、一縮二乙二醇及植物油為混合起始劑，在胺類(lèi)催化劑作用下，與環(huán)氧丙烷在溫度75 130°C、壓力O. I O. 6MPa條件下進(jìn)行聚合得到。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的聚醚多元醇的制備方法，其特征在于，所述混合起始劑與環(huán)氧丙烷的質(zhì)量比為528. 3 614. 4:1022。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的聚醚多元醇的制備方法，其特征在于，所述植物油在反應(yīng)體系中所占的重量百分比為5% 10%。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的聚醚多元醇的制備方法，其特征在于，所述混合起始劑中蔗糖、山梨醇、一縮二乙二醇及植物油的重量比為246. 2 :109. 2 :95. 4 :77. 5 163.6。
5.根據(jù)權(quán)利要求1、3或4所述的聚醚多元醇的制備方法，其特征在于，所述植物油為棕櫚油與大豆油的混合物，兩者質(zhì)量比為50 70 30 50。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的聚醚多元醇的制備方法，其特征在于，所述胺類(lèi)催化劑在反應(yīng)體系中所占的重量百分比為O. 8 I. 0%。
7.根據(jù)權(quán)利要求I或6所述的聚醚多元醇的制備方法，其特征在于，所述胺類(lèi)催化劑為,2,4,6-三(二甲胺甲基)-苯酚。
全文摘要
本發(fā)明屬于化工合成技術(shù)領(lǐng)域，具體地說(shuō)，涉及一種環(huán)保型聚醚多元醇的制備方法。其以蔗糖、山梨醇、一縮二乙二醇及植物油為混合起始劑，在胺類(lèi)催化劑作用下，與環(huán)氧丙烷在溫度75～130℃、壓力0.1～0.6MPa條件下進(jìn)行聚合得到。本發(fā)明反應(yīng)速度適中，制得的聚醚多元醇反應(yīng)活性低；反應(yīng)產(chǎn)物脫水后可直接過(guò)濾放料，無(wú)需脫除鉀離子的后處理過(guò)程，成本較低；制得的聚醚多元醇與戊烷類(lèi)發(fā)泡劑互溶性良好，能在各種苛刻使用條件下保證戊烷類(lèi)組合料透明，能夠滿(mǎn)足客戶(hù)長(zhǎng)期存儲(chǔ)及使用要求，可直接應(yīng)用戊烷發(fā)泡體系來(lái)替代HCFC-141b發(fā)泡體系，實(shí)現(xiàn)所制備泡沫塑料的綠色環(huán)保。
文檔編號(hào)C08G18/48GK102911354SQ201210427699
公開(kāi)日2013年2月6日 申請(qǐng)日期2012年10月31日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月31日
發(fā)明者劉軍, 李曉芳, 王新莉, 王玉, 念以亭 申請(qǐng)人:山東東大一諾威新材料有限公司