專利名稱：一種耐溶劑聚酯多元醇的合成方法
技術領域：
本發(fā)明屬于一種高分子材料的制備方法，特別涉及一種耐溶劑聚酯多元醇的制備方法。
背景技術：
聚氨酯是一種性能介于橡膠與塑料之間的高分子合成材料，其特點是硬度調(diào)整范圍寬，既有橡膠的彈性又有塑料的硬度，聚氨酯彈性體具有很好的機械性能，耐磨性能和回彈性能。但是，在有些特殊領域里，對聚氨酯除了要具有本身的耐磨，回彈外，還要具有極佳的耐溶劑性。聚氨酯彈性體的合成結構中，最主要起耐溶劑作用的主材料就是聚酯多元醇，所以，彈性體的耐溶劑品質高低，與聚酯多元醇之間有著至關重要的關系，要做好耐溶劑聚氨酯彈性體，研究耐溶劑聚酯多 元醇是一個必不可少的課題。通常用的耐溶劑聚酯多元醇都是用己二酸和小分子醇合成的，因已二酸碳鏈較長，合成的聚氨酯彈性體聚氨酯甲酸酯含量比較低，因此影響耐溶劑性能，以至于合成的聚氨酯彈性體放于有丙酮，環(huán)已酮，甲苯等溶劑中泡48小時后，其重量增加率大于100%，由于溶脹過多而使性能降低影響應用。因此需要提供一種耐溶劑的聚酯多元醇，使其合成的聚氨酯制品耐溶劑性能良好?，F(xiàn)有技術公開了一種耐溶劑多元醇制備聚氨酯彈性體的制備方法，以丁二酸以及乙二醇和二乙二醇等小分子醇按不同比例進行合成，此配方產(chǎn)出的制品雖然耐溶劑性能良好，但在加工中由于耐溶劑聚酯多元醇的結晶性較強，生產(chǎn)聚氨酯彈性體時需要耗去大量的水，電，氣，同時，合成出來的預聚體粘度會倍增，以致于加工一些低硬度的制品受到極大的限制。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種耐溶劑聚酯多元醇的合成方法。根據(jù)本發(fā)明所述的聚酯多元醇的合成方法，將小分子酸和小分子醇以酸醇按重量t匕，加入到反應釜中加熱，并通氮氣保護，采用逐步升溫法的操作工藝，當各項指標均達標后降溫放料，即得所述聚酯多元醇。根據(jù)本發(fā)明，所述小分子酸以丁二酸為主酸，含有或不含有已二酸。根據(jù)本發(fā)明，所述小分子醇以二乙二醇為主醇，含有或不含有1，6_已二醇。優(yōu)選的，所述小分子酸和小分子醇以及其他原料的重量比為:丁二酸43-45份、已二酸0-5份，二乙二醇51-45份、I，6-已二醇0-5份，抗氧化助劑0.2-1份，催化劑0.03-0.08 份。進一步優(yōu)選的，所述小分子酸和小分子醇以及其他原料的重量比為:丁二酸43-45份、已二酸3-5份，二乙二醇51-45份、1，6_已二醇3-5份，抗氧化助劑0.2-1份，催化劑 0.03-0.08 份。
根據(jù)本發(fā)明實施方式之一，所述丁二酸的數(shù)均分子量為118，外觀為白色晶體，含量大于99%。所述已二酸為常規(guī)的已二酸即可。所述二乙二醇和1，6_已二醇優(yōu)選較為優(yōu)質的醇。試驗表明，采用二乙二醇和1，6_已二醇來設計配方合成的聚酯多元醇，可有效降低了聚酯多元醇的結晶性，大大改善了產(chǎn)品在下游合成預聚體要大量加熱才能熔解的難題。根據(jù)本發(fā)明實施方式之一，所述聚酯多元醇分子量控制在1500-1800，即羥值控制為 75-62 (mgKOH/g)。優(yōu)選的，所述聚酯多元醇的各項合格指標為:酸值< 0.8(mgK0H/g),羥值為75_62(mgKOH/g)，水份含量為:0.05%以下。根據(jù)本發(fā)明的另一實施方式，所述的抗氧化助劑為1010。試驗表明，配方中加入少量抗氧化助劑，在加入量不影響聚酯多元醇品質的前提下，可以解決合成過程中聚酯容易黃變的情況產(chǎn)生，提高下游制品的透明度。所述的催化劑是常規(guī)聚酯多元醇所用的催化劑即可。根據(jù)本發(fā)明的再一實施方式，所述逐步升溫法為:當溫度升到至135-145度開始出水，控制回流塔的溫度為101-102度，然后將釜溫緩慢升到155-165度，恒溫2-3小時，之后以逐步升溫的方式，在3-4小時將溫度升到220-230度，當出水完畢，保溫0.8-1.2小時，開始逐步抽真空。采用逐步升溫法 的操作工藝，合成出來的聚酯多元醇分子分布較均勻，產(chǎn)品的官能度很接近設定值，有利用下游合成出來的制品更具有耐溶劑性。試驗表明，以丁二酸及二乙二醇為主原料，加入少量抗氧化助劑，合成出來的聚酯多元醇澄清透明，在常溫下呈液態(tài)狀，下游合成出來的預聚體粘度比普通聚酯所合成的預聚體粘度稍高，但完全能夠達到客戶的加工要求。試驗表明，采用本發(fā)明所述方法，合成得到的聚酯多元醇具有極佳的耐溶劑性。
具體實施例方式下面詳細描述本發(fā)明的實施方式，所述實施方式是示例性的，僅用于解釋本發(fā)明，而不能解釋為對本發(fā)明的限制。實施例1:
按重量比將丁二酸43份、已二酸5份，二乙二醇45份、1，6-已二醇5份，抗氧化助劑0.2份，催化劑0.03份，加入到反應釜中加熱，并通氮氣保護，當溫度升到至135度開始出水，控制回流塔的溫度為101度，然后將釜溫緩慢升到155度，恒溫2-3小時，之后以逐步升溫的方式，在3-4小時將溫度升到230度，當出水完畢，保溫I小時，開始逐步抽真空，3小時后開始取樣測酸值及羥值，當酸值< 1.0 (mgKOH/g)，羥值到75 (mgKOH/g)(即分子量為1500)時，停止抽真空，開始降溫，當溫度達到100度以下重新取樣測定，各項指標均達標后開始放料，即得聚酯多元醇。實施例2:
按重量比將丁二酸45份，二乙二醇51份，抗氧化助劑I份，催化劑0.08份，加入到反應釜中加熱，并通氮氣保護，當溫度升到至140度開始出水，控制回流塔的溫度為102度，然后將釜溫緩慢升到165度，恒溫2-3小時，之后以逐步升溫的方式，在3-4小時將溫度升到220度，當出水完畢，保溫0.8小時，開始逐步抽真空，3小時后開始取樣測酸值及羥值，當酸值彡0.8 (mgKOH/g)，羥值到68 (mgKOH/g)(即分子量為1650)時，停止抽真空，開始降溫，當溫度達到100度以下重新取樣測定，各項指標均達標后開始放料，即得聚酯多元醇。實施例3:
按重量比將丁二酸44份、已二酸3份，二乙二醇48份、1，6-已二醇3份，抗氧化助劑
0.6份，催化劑0.05份，加入到反應釜中加熱，并通氮氣保護，當溫度升到至145度開始出水，控制回流塔的溫度為102度，然后將釜溫緩慢升到160度，恒溫2-3小時，之后以逐步升溫的方式，在3-4小時將溫度升到230度，當出水完畢，保溫1.2小時，開始逐步抽真空，3小時后開始取樣測酸值及羥值，當酸值< 0.8 (mgKOH/g)，羥值到62 (mgKOH/g)(即分子量為1800)時，停止抽真空，開始降溫，當溫度達到100度以下重新取樣測定，各項指標均達標后開始放料，即得聚酯多元醇。實施例4:
按重量比將丁二酸45份、已二酸2份，二乙二醇50份、1，6-已二醇2份，抗氧化助劑
.0.8份，催化劑0.06份，加入到反應釜中加熱，并通氮氣保護，當溫度升到至140度開始出水，控制回流塔的溫度為102度，然后將釜溫緩慢升到160度，恒溫2-3小時，之后以逐步升溫的方式，在3-4小時將溫度升到225度，當出水完畢，保溫I小時，開始逐步抽真空，3小時后開始取樣測酸值及羥值，當酸值< 0.8 (mgKOH/g)，羥值到62 (mgK0H/g)(即分子量為1800)時，停止抽真空，開始降溫，當溫度達到100度以下重新取樣測定，各項指標均達標后開始放料，即得聚酯多元醇。實施例5
為了更好的評估以本發(fā)明方法合成得到的聚酯多元醇為原料進一步合成得到的聚氨酯彈性體的耐溶劑性與普通聚酯多元醇合成出聚氨酯彈性體的耐溶劑性，特從以下實例來證明:
采用預聚法的合成方式:以重量百分比計，將聚酯多元醇80-87%，二異氰酸酯13-20%，經(jīng)75-80度恒溫反應2小時，得到預聚體含量為3-5%的預聚體，然后在80度同固化劑反應制得耐溶劑聚氨酯彈性體，所述的固化劑為三羥甲基丙烷或莫卡，所述的二異氰酸酯是指甲苯二異氰酸酯(TDI)，二苯基甲烷二異氰酸酯(MDI)及其異構體，優(yōu)選T-100，預聚體與固化劑的重量配比為100:7-15。以上配方實例中，聚酯多元醇分別用本發(fā)明的實施例1-4所得的聚酯多元醇及普通聚酯多元醇作比較。聚氨酯彈性體制品性能如下表:
權利要求
1.一種耐溶劑聚酯多元醇的合成方法，其特征在于，將小分子酸和小分子醇以及其他原料按重量比，加入到反應釜中加熱，并通氮氣保護，采用逐步升溫法的操作工藝，當各項指標均達標后降溫放料，即得所述聚酯多元醇。
2.根據(jù)權利要求1所述合成方法，其特征在于，所述小分子酸以丁二酸為主酸，加入或不加入已二酸。
3.根據(jù)權利要求1所述合成方法，其特征在于，所述小分子醇以二乙二醇為主醇，加入或不加入1，6-已二醇。
4.根據(jù)權利要求1-3任一項所述合成方法，其特征在于，所述小分子酸和小分子醇以及其他原料的重量比為:丁 二酸43-45份、已二酸0-5份，二乙二醇51-45份、1，6_已二醇0-5份，抗氧化助劑0.2-1份，催化劑0.03-0.08份。
5.根據(jù)權利要求4所述合成方法，其特征在于，所述小分子酸和小分子醇以及其他原料的重量比為:丁二酸43-45份、已二酸3-5份，二乙二醇51-45份、1，6_已二醇3_5份，抗氧化助劑0.2-1份，催化劑0.03-0.08份。
6.根據(jù)權利要求4所述合成方法，其特征在于，所述聚酯多元醇分子量控制在1500-1800。
7.根據(jù)權利要求4所述合成方法，其特征在于，所述聚酯多元醇的各項合格指標為:酸值≤0.8mgKOH/g，羥值為75-62mgKOH/g，水份含量為:0.05%以下。
8.根據(jù)權利要求6所述合成方法，其特征在于，所述抗氧化助劑為1010。
9.根據(jù)權利要求1所述合成方法，其特征在于，所述逐步升溫法為:當溫度升到至135-145度開始出水，控制回流塔的溫度為101-102度，然后將釜溫緩慢升到155-165度，恒溫2-3小時，之后以逐步升溫的方式，在3-4小時將溫度升到220-230度，當出水完畢，保溫.0.8-1.2小時，開始逐步抽真空。
全文摘要
本發(fā)明屬于一種高分子材料的制備方法，特別涉及一種耐溶劑聚酯多元醇的制備方法，將小分子酸和小分子醇以及其他原料按重量比，加入到反應釜中加熱，并通氮氣保護，采用逐步升溫法的操作工藝，當各項指標均達標后降溫放料，即得所述聚酯多元醇。所述小分子酸以丁二酸為主酸，所述小分子醇以二乙二醇為主醇。試驗表明，采用本發(fā)明所述方法合成出來的聚酯多元醇澄清透明，在常溫下呈液態(tài)狀，以此聚酯多元醇為原料合成得到的聚氨酯彈性體具有極佳的耐溶劑性。
文檔編號C08G18/42GK103183816SQ20131013767
公開日2013年7月3日 申請日期2013年4月20日 優(yōu)先權日2013年4月20日
發(fā)明者吳鑫 申請人:德州市鑫華潤聚胺酯工業(yè)有限公司