專利名稱：高活性硬泡聚醚多元醇的合成方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種高活性硬泡聚醚多元醇的合成方法，該聚醚多元醇可用于硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料的制備，特別適宜于噴涂聚氨酯硬泡的制備。
背景技術(shù)：
硬質(zhì)聚氨酯泡沫具有絕熱效果好，比強度大，電學(xué)性能、耐化學(xué)藥品以及隔音效果優(yōu)越等特點，廣泛用作絕熱保溫材料、結(jié)構(gòu)材料以及仿木材料等。因為其具有的卓越的隔熱性能和靈活的施工方式，硬質(zhì)聚氨酯泡沫已涉及建筑、石油化工、家電、冷藏、造船、汽車、航空、機械、儀表等各個領(lǐng)域。根據(jù)成型工藝一般可分為澆筑型和噴涂型。其中噴涂型聚氨酯硬泡適合于形狀復(fù)雜，難以澆筑成型的現(xiàn)場施工條件，在建筑外墻保溫、船體保溫以及各種冷庫保溫方面被廣泛應(yīng)用。噴涂型聚氨酯硬泡不是在一定形狀的模具內(nèi)發(fā)泡，而是直接噴涂物體表面發(fā)泡，·胺起始劑，分子量300左右的聚環(huán)氧丙烷醚多元醇)為主體聚醚，添加大量催化劑，以及硅油、發(fā)泡劑和阻燃劑配成組合聚醚，組合聚醚與PAPI組分混合反應(yīng)得到發(fā)泡速率適宜的噴涂聚氨酯硬泡。該做法存在的兩個問題I、組合聚醚中胺醚的比例不能太高，由于胺醚的粘度非常大(粘度大于50000mPa*s25°C),導(dǎo)致組合聚醚的粘度增加，不利于施工，同時受乙二胺價格影響，胺醚的價格昂貴，導(dǎo)致物料的整體成本上升；2、由于胺醚的比例不能太高，為了提高物料的活性，只能添加大量催化劑，而催化劑中的揮發(fā)性、毒害性都會對施工人員的身體造成傷害，使得施工環(huán)境變得惡劣。因此，尋求一種低粘度、高活性、低成本的聚醚來解決上述問題就顯得尤為重要。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種高活性硬泡聚醚多元醇的合成方法，制得的聚醚多元醇具有活性高、粘度低，成本低廉的特點，可用于聚氨酯硬泡的制備，尤其適宜于噴涂聚氨酯的制備。本發(fā)明一種高活性硬泡聚醚多元醇的合成方法，采用多元醇類化合物、多元胺類化合物和脲類化合物組成混合起始劑，在0-0. 5Mpa壓力，50-150°C溫度下，以胺類化合物為催化劑，與環(huán)氧化合物進行聚合得到，其中，以質(zhì)量百分比計，以混合起始劑總質(zhì)量為100%計，所述多元醇類化合物、多元胺類化合物和脲類化合物分別占20-50%、10-20%和30-70%。其中所述多元醇類化合物選自乙二醇、二乙二醇、三乙二醇、丙二醇、二丙二醇、三丙二醇、甘油、季戊四醇、木糖醇、山梨醇、甘露醇、蔗糖、葡萄糖甙等化合物中的一種或幾種組成的混合物，優(yōu)選二乙二醇和蔗糖以質(zhì)量比3 :7-5 5組成的混合物。
所述多元胺類化合物選自乙二胺、甲苯二胺或二乙烯三胺，優(yōu)選乙二胺；所述脲類化合物采用縮二脲或尿素，優(yōu)選尿素，其所占混合起始劑的比例優(yōu)選
30-50%ο所述胺類催化劑選自二甲胺、三乙胺、二甲基乙醇胺、十二胺、十六叔胺、十八叔胺中的一種或幾種組成的混合物；優(yōu)選二甲基乙醇胺與十六叔胺的混合物，質(zhì)量比例為7 3-3 :7，優(yōu)選5 5 ;所述胺類催化劑的添加量為混合起始劑總質(zhì)量的O. 5-3. 5%，優(yōu)選1_3%，最優(yōu)選2%。所述的環(huán)氧化合物是環(huán)氧丙烷、環(huán)氧乙烷或者二者的混合物。上述高活性硬泡聚醚多元醇的合成方法，所述反應(yīng)溫度優(yōu)選80-110°C，所述反應(yīng)壓力優(yōu)選O. 1-0. 4Mpa。 上述高活性硬泡聚醚多元醇的合成方法具體步驟包括在不銹鋼釜中加入多元醇類化合物和脲類化合物進行氮氣置換，測釜內(nèi)氧含量小于IOOppm后，抽真空至-O. IMpa -O. 095Mpa，密閉抽入胺類催化劑，升溫至75°C 85°C，開始加入環(huán)氧丙烷與環(huán)氧乙烷混合物，保持釜內(nèi)溫度ΚΚΓ ΙΟ ，壓力O. Γ0. 4Mpa穩(wěn)定后，連續(xù)滴加環(huán)氧丙烷和環(huán)氧乙烷混合物，環(huán)氧丙烷與環(huán)氧乙烷混合物進料結(jié)束后，內(nèi)壓反應(yīng)2小時，真空脫除未反應(yīng)完全的環(huán)氧丙烷和環(huán)氧乙烷，降溫出料即可得到產(chǎn)品。本發(fā)明制得的硬泡聚醚多元醇具有活性高、粘度低、成本低廉等特點，以它為基礎(chǔ)配置的組合聚醚具有粘度低、揮發(fā)物少、氣味小，成本低廉的特點，在提高噴涂聚氨酯的性能同時，能有效降低成本，增強產(chǎn)品的競爭力。
具體實施例方式以下實施例用來進一步說明本發(fā)明，但不限制本發(fā)明。實施例I :在3升不銹鋼釜中加入124. 4g蔗糖，77. 2g 二乙二醇，201. 6g尿素進行氮氣置換，測爸內(nèi)氧含量小于IOOppm后，抽真空至-O. 098Mpa,密閉抽入20g 二甲基乙醇胺和20g十六叔胺，升溫至80°C，開始加入環(huán)氧丙烷，保持釜內(nèi)溫度100-110°C，壓力O. 1-0. 4Mpa，連續(xù)加入1556. Sg環(huán)氧丙烷，環(huán)氧丙烷進料結(jié)束后，內(nèi)壓反應(yīng)2小時，真空脫除未反應(yīng)完全的環(huán)氧丙燒，降溫出料即可得到產(chǎn)品A。分析指標(biāo)如下羥值475mgK0H/g，水分 O. 11%，粘度 2500mpa. s/25°C，PH 值 11. 2。實施例2 在3升不銹鋼釜中加入124. 4g蔗糖，77. 2g 二乙二醇，67. 2g乙二胺，134. 4g尿素進行氮氣置換，測釜內(nèi)氧含量小于IOOppm后，抽真空至-O. 098Mpa，密閉抽入20g 二甲基乙醇胺和20g十六叔胺，升溫至80°C，開始加入環(huán)氧丙烷，保持釜內(nèi)溫度100-110°C，壓力O. I-ο. 4Mpa，連續(xù)加入1556. 8g環(huán)氧丙烷，環(huán)氧丙烷進料結(jié)束后，內(nèi)壓反應(yīng)2小時，真空脫除未反應(yīng)完全的環(huán)氧丙烷，降溫出料即可得到產(chǎn)品B。分析指標(biāo)如下羥值490mgK0H/g，水分 O. 08%,粘度 3700mpa. s/25°C，PH 值 11. 8。實施例3 在3升不銹鋼釜中加入124. 4g蔗糖，77. 2g 二乙二醇，201. 6g尿素進行氮氣置換，測爸內(nèi)氧含量小于IOOppm后，抽真空至-O. 098Mpa,密閉抽入20g 二甲基乙醇胺和20g十六叔胺，升溫至80°C，開始加入環(huán)氧丙烷與環(huán)氧乙烷混合物，保持釜內(nèi)溫度100-110°C，壓力O. 1-0. 4Mpa,連續(xù)加入1323. 3g環(huán)氧丙燒和233. 5g環(huán)氧乙燒混合物,環(huán)氧丙燒與環(huán)氧乙燒混合物進料結(jié)束后，內(nèi)壓反應(yīng)2小時，真空脫除未反應(yīng)完全的環(huán)氧丙烷和環(huán)氧乙烷，降溫出料即可得到產(chǎn)品C。分析指標(biāo)如下羥值495mgK0H/g，水分 O. 12%，粘度 2400mpa. s/25°C，PH 值 11. 5。實施例4 在3升不銹鋼釜中加入124. 4g蔗糖，77. 2g 二乙二醇，67. 2g乙二胺，134. 4g尿素進行氮氣置換，測釜內(nèi)氧含量小于IOOppm后，抽真空至-O. 098Mpa，密閉抽入20g 二甲基乙醇胺和20g十六叔胺，升溫至80°C，開始加入環(huán)氧丙烷，保持釜內(nèi)溫度100-110°C，壓力O. 1-0. 4Mpa,連續(xù)加入1323. 3g環(huán)氧丙燒和233. 5g環(huán)氧乙燒混合物,環(huán)氧丙燒與環(huán)氧乙燒混合物進料結(jié)束后，內(nèi)壓反應(yīng)2小時，真空脫除未反應(yīng)完全的環(huán)氧丙烷和環(huán)氧乙烷，降溫出料即可得到產(chǎn)品D。分析指標(biāo)如下羥值485mgK0H/g，水分 O. 01%,粘度 3500mpa. s/25°C，PH11. 5。以實施例I制備的高活性硬泡聚醚多元醇A為基礎(chǔ)配制組合聚醚，并將組合聚醚與PAPI以I :1的質(zhì)量比進行發(fā)泡試驗，通過表(一)比較實驗數(shù)據(jù)的對聚醚的使用性能進行說明表權(quán)利要求
1.一種高活性硬泡聚醚多元醇的合成方法，其特征在于，采用多元醇類化合物、多元胺類化合物和脲類化合物組成混合起始劑，在0-0. 5Mpa壓力、50-150°C溫度下，以胺類化合物為催化劑，與環(huán)氧化合物進行聚合得到，其中， 以質(zhì)量百分比計，以混合起始劑總質(zhì)量為100%計，所述多元醇類化合物、多元胺類化合物和脲類化合物分別占20-50%、10-20%和30-70%。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的高活性硬泡聚醚多元醇的合成方法，其特征在于，所述多元醇類化合物選自乙二醇、二乙二醇、三乙二醇、丙二醇、二丙二醇、三丙二醇、甘油、季戊四醇、木糖醇、山梨醇、甘露醇、蔗糖、葡萄糖甙中的一種或幾種組成的混合物。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的高活性硬泡聚醚多元醇的合成方法，其特征在于，所述多元醇類化合物為二乙二醇和蔗糖以質(zhì)量比3 :7-5 5組成的混合物。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的高活性硬泡聚醚多元醇的合成方法，其特征在于，所述多元胺類化合物選自乙二胺、甲苯二胺或二乙烯三胺。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的高活性硬泡聚醚多元醇的合成方法，其特征在于，所述多元胺類化合物為乙二胺。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的高活性硬泡聚醚多元醇的合成方法，其特征在于，所述脲類化合物采用縮二脲或尿素。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的高活性硬泡聚醚多元醇的合成方法，其特征在于，所述胺類化合物選自二甲胺、三乙胺、二甲基乙醇胺、十二胺、十六叔胺、十八叔胺中的一種或幾種組成的混合物,催化劑添加量占混合起始劑總質(zhì)量的O. 5-3. 5%。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的高活性硬泡聚醚多元醇的合成方法，其特征在于，所述胺類催 化劑采用二甲基乙醇胺與十六叔胺的混合物，質(zhì)量比例為7 :3-3 :7。
9.根據(jù)權(quán)利要求I所述的高活性硬泡聚醚多元醇的合成方法，其特征在于，所述環(huán)氧化合物是環(huán)氧丙烷、環(huán)氧乙烷或者二者的混合物。
10.根據(jù)權(quán)利要求I所述的高活性硬泡聚醚多元醇的合成方法，其特征在于，所述反應(yīng)溫度為80-110°C，反應(yīng)壓力為O. 1-0. 4Mpa。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種高活性硬泡聚醚多元醇的合成方法，采用多元醇類化合物、多元胺類化合物和脲類化合物組成混合起始劑，在0-0.5Mpa壓力，50-150℃溫度下，以胺類化合物為催化劑，與環(huán)氧化合物進行聚合得到，其中，以質(zhì)量百分比計，以混合起始劑總質(zhì)量為100%計，所述多元醇類化合物、多元胺類化合物和脲類化合物分別占20-50%、10-20%和30-70%。本發(fā)明制得的聚醚多元醇活性高，低粘度、成本低廉，可用于聚氨酯硬泡的制備，尤其適宜于噴涂聚氨酯的制備。
文檔編號C08G18/48GK102875792SQ20121039357
公開日2013年1月16日 申請日期2012年10月16日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月16日
發(fā)明者孫剛 申請人:山東藍星東大化工有限責(zé)任公司