噴涂用硬泡聚醚多元醇的制備方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于化工合成領(lǐng)域，具體涉及一種噴涂用硬泡聚醚多元醇的制備方法，采用多元醇類化合物A、多元醇類化合物B、多元胺類化合物、脲類化合物和混合油組成的混合起始劑，在壓力0.1-0.5MPa，溫度60-140℃下，以胺類化合物為催化劑，與環(huán)氧化合物聚合得到。本發(fā)明合成的硬泡聚醚多元醇由于使用混合油起始劑，大大降低了產(chǎn)品的粘度；使用溴化季戊四醇起始劑，使產(chǎn)品合成的聚氨酯有一定的阻燃能力；使用胺類起始劑和胺類催化劑，產(chǎn)品活性高，可以大大降低施工時(shí)催化劑的使用量，更適用于噴涂聚氨酯的制備；能降低成本，改善施工環(huán)境。
【專利說明】噴涂用硬泡聚醚多元醇的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于化工合成領(lǐng)域，具體涉及一種噴涂用硬泡聚醚多元醇的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]聚氨酯是聚氨基甲酸酯的簡(jiǎn)稱，是由二元或多元有機(jī)異氰酸酯與多元醇化合物(聚醚多元醇或聚酯多元醇)以及水、多元胺或小分子多元醇等交聯(lián)劑或擴(kuò)鏈劑在催化劑的作用下制成的高分子聚合物。根據(jù)所用原料的官能團(tuán)數(shù)目不同，可以合成不同形態(tài)及性能的聚氨酯材料，最終得到從柔軟到堅(jiān)硬的產(chǎn)品。
[0003]聚氨酯硬質(zhì)泡沫塑料具有絕熱保溫效果好、耐化學(xué)藥品、比強(qiáng)度大以及隔音效果好等特點(diǎn)，廣泛的被應(yīng)用于絕熱保溫材料、結(jié)構(gòu)材料以及仿木材料等領(lǐng)域。由于其有卓越的隔熱保溫性能和便利的成型工藝，聚氨酯硬質(zhì)泡沫塑料已經(jīng)被成功的應(yīng)用于建筑、石油化工、家電、冷藏、造船、汽車、航空、機(jī)械、儀表等各個(gè)領(lǐng)域。根據(jù)成型工藝，一般可分為澆注型和噴涂型。其中，噴涂型適用于表面形狀復(fù)雜、難以澆注成型的現(xiàn)場(chǎng)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。
[0004]硬質(zhì)聚氨酯泡沫在建筑施工方面有著許多優(yōu)異的性能，但是，施工過程中需要泡沫反應(yīng)速度快、組合料粘性小等條件，因此在原料中需加入大量的催化劑。但是，施工過程中催化劑的大量揮發(fā)會(huì)嚴(yán)重?fù)p害施工人員的身體健康和破壞施工環(huán)境。同時(shí)，為了提高其阻燃性能，往往在配方中加入大量阻燃劑，對(duì)泡沫的抗壓強(qiáng)度及尺寸穩(wěn)定性產(chǎn)生很大的影響，一定程度上降低了建筑施工質(zhì)量。
[0005]因此，發(fā)明一種高活性、低粘度、低成本的聚醚多元醇顯得格外重要。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的是提供一種噴涂用硬泡聚醚多元醇的制備方法，科學(xué)合理、簡(jiǎn)單易行，制得的聚醚多元醇具有活性高、粘度低、成本低廉的特點(diǎn)。
[0007]本發(fā)明所述的噴涂用硬泡聚醚多元醇的制備方法是采用多元醇類化合物A、多元醇類化合物B、多元胺類化合物、脲類化合物和混合油組成的混合起始劑，在壓力
0.l-ο.5MPa，溫度60-140°C下，以胺類化合物為催化劑，與環(huán)氧化合物聚合得到，其中，
[0008]以質(zhì)量百分比計(jì)，以混合起始劑總質(zhì)量為100%計(jì)，所述多元醇類化合物A、多元醇類化合物B、多元胺類化合物、脲類化合物和混合油分別占20-40%、5-10%、10-20%、30-50%和 10-20%ο
[0009]所述的多元醇類化合物A是乙二醇、二乙二醇、丙二醇、二丙二醇、甘油、三羥甲基丙烷、季戊四醇、山梨醇或蔗糖中的一種或幾種；優(yōu)選蔗糖與丙二醇、乙二醇、二乙二醇或甘油中的一種以質(zhì)量比為3:7-5:5組成的混合物。
[0010]所述的多元醇類化合物B是溴化季戊四醇。
[0011 ] 所述的多元胺類化合物是乙二胺、二乙烯三胺或甲苯二胺中的一種或多種，優(yōu)選
二乙烯二胺。[0012] 所述的脲類化合物是縮二脲或尿素，優(yōu)選尿素。
[0013]所述的混合油是蓖麻油、棕櫚油或大豆油中的一種或多種。
[0014]所述的胺類催化劑是二甲胺、三乙胺、十二胺、十六叔胺或十八叔胺中的一種或幾種，優(yōu)選三乙胺和十八叔胺的混合物，質(zhì)量比為7:3-3:7。
[0015]所述的環(huán)氧化合物是環(huán)氧丙烷。
[0016]所述的混合起始劑的質(zhì)量是總投料質(zhì)量的10-25%，胺類催化劑的質(zhì)量是總投料質(zhì)量的1_3%，環(huán)氧化合物的質(zhì)量是總投料質(zhì)量的70-90%。
[0017]所述的壓力優(yōu)選為0.1-0.4MPa，溫度優(yōu)選為80-110°C。
[0018]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下有益效果:
[0019]本發(fā)明合成的硬泡聚醚多元醇由于使用混合油起始劑，大大降低了產(chǎn)品的粘度，并且成本小，以它為基礎(chǔ)配制的組合料也具有粘度低、揮發(fā)物少、氣味小等特點(diǎn)；使用溴化季戊四醇起始劑，使產(chǎn)品合成的聚氨酯有一定的阻燃能力；使用胺類起始劑和胺類催化劑，產(chǎn)品活性高，可以大大降低施工時(shí)催化劑的使用量，更適用于噴涂聚氨酯的制備；能降低成本，改善施工環(huán)境，增強(qiáng)產(chǎn)品的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。
【具體實(shí)施方式】
[0020]以下結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步描述。
[0021]實(shí)施例1
[0022]在3L不銹鋼釜中加入83.7g蔗糖，52.3g丙二醇，20g溴化季戊四醇、60g 二乙烯三胺、144g尿素、40g蓖麻油與棕櫚油質(zhì)量比為1:1組成的混合油，進(jìn)行氮?dú)庵脫Q，測(cè)定釜內(nèi)氧含量小于IOOppm后，抽真空至-0.098MPa，密閉抽入44g三乙胺與十八叔胺質(zhì)量比為1:1的混合物，升溫至80°C，開始加入環(huán)氧丙烷，保持釜內(nèi)溫度105±5°C，壓力0.3±0.1MPai續(xù)加入1556g環(huán)氧丙烷，環(huán)氧丙烷進(jìn)料結(jié)束后，內(nèi)壓反應(yīng)2h，真空脫除未反應(yīng)的環(huán)氧丙烷，降溫得到硬泡聚醚多元醇A。
[0023]指標(biāo)分析:羥值481mgK0H/g，水分 0.09%,粘度 2200mpa.s/25°C，pH 值 10.9。
[0024]實(shí)施例2
[0025]在3L不銹鋼釜中加入83.7g蔗糖，52.3g乙二醇，20g溴化季戊四醇、60g 二乙烯三胺、144g尿素、40g蓖麻油與棕櫚油質(zhì)量比為1:1組成的混合油，進(jìn)行氮?dú)庵脫Q，測(cè)定釜內(nèi)氧含量小于IOOppm后，抽真空至-0.098MPa，密閉抽入44g三乙胺與十八叔胺質(zhì)量比為1:1的混合物，升溫至80°C，開始加入環(huán)氧丙烷，保持釜內(nèi)溫度105±5°C，壓力0.3±0.1MPai續(xù)加入1556g環(huán)氧丙烷，環(huán)氧丙烷進(jìn)料結(jié)束后，內(nèi)壓反應(yīng)2h，真空脫除未反應(yīng)的環(huán)氧丙烷，降溫得到硬泡聚醚多元醇B。
[0026]指標(biāo)分析:羥值490mgK0H/g，水分 0.07%,粘度 2600mpa.s/25°C，pH 值 11.5。
[0027]實(shí)施例3:
[0028]在3L不銹鋼釜中加入83.7g蔗糖，52.3g 二乙二醇，20g溴化季戊四醇、60g 二乙烯三胺、144g尿素、40g大豆油與棕櫚油質(zhì)量比為1:1組成的混合油,進(jìn)行氮?dú)庵脫Q,測(cè)定釜內(nèi)氧含量小于IOOppm后，抽真空至-0.098MPa，密閉抽入44g三乙胺與十八叔胺質(zhì)量比為1:1的混合物，升溫至80°C，開始加入環(huán)氧丙烷，保持釜內(nèi)溫度105±5°C，壓力0.3±0.1MPai續(xù)加入1556g環(huán)氧丙烷，環(huán)氧丙烷進(jìn)料結(jié)束后，內(nèi)壓反應(yīng)2h，真空脫除未反應(yīng)的環(huán)氧丙烷，降溫得到硬泡聚醚多元醇C。
[0029]指標(biāo)分析:羥值471mgK0H/g，水分 0.08%,粘度 2300mpa.s/25°C，pH 值 11.4。
[0030]實(shí)施例4:
[0031]在3L不銹鋼釜中加入83.7g蔗糖，52.3g甘油，20g溴化季戊四醇、60g 二乙烯三胺、144g尿素、42g蓖麻油、棕櫚油、大豆油質(zhì)量比為1:1:1組成的混合油，進(jìn)行氮?dú)庵脫Q，測(cè)定釜內(nèi)氧含量小于IOOppm后，抽真空至-0.098MPa，密閉抽入44g三乙胺與十八叔胺質(zhì)量比為1:1的混合物，升溫至80°C開始加入環(huán)氧丙烷，保持釜內(nèi)溫度105±5°C，壓力
0.3±0.1MPa,連續(xù)加入1556g環(huán)氧丙烷，環(huán)氧丙烷進(jìn)料結(jié)束后，內(nèi)壓反應(yīng)2h，真空脫除未反應(yīng)的環(huán)氧丙烷，降溫得到硬泡聚醚多元醇D。
[0032]指標(biāo)分析:羥值491mgK0H/g，水分 0.09%,粘度 2500mpa.s/25°C，pH 值 11.5。
[0033]以實(shí)施例1制備的硬泡聚醚多元醇A為基礎(chǔ)配制組合聚醚，并將組合聚醚與PAPI以1:1的質(zhì)量比進(jìn)行發(fā)泡試驗(yàn)，通過表1比較實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)聚醚的使用性能進(jìn)行說明:
[0034]表1
【權(quán)利要求】
1.一種噴涂用硬泡聚醚多元醇的制備方法，其特征在于采用多元醇類化合物A、多元醇類化合物B、多元胺類化合物、脲類化合物和混合油組成的混合起始劑，在壓力0.1-ο.5MPa，溫度60-140°C下，以胺類化合物為催化劑，與環(huán)氧化合物聚合得到，其中， 以質(zhì)量百分比計(jì)，以混合起始劑總質(zhì)量為100%計(jì)，所述多元醇類化合物A、多元醇類化合物B、多元胺類化合物、脲類化合物和混合油分別占20-40%、5-10%、10-20%、30-50%和10-20%ο
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的噴涂用硬泡聚醚多元醇的制備方法，其特征在于所述的多元醇類化合物A是乙二醇、二乙二醇、丙二醇、二丙二醇、甘油、三羥甲基丙烷、季戊四醇、山梨醇或蔗糖中的一種或幾種。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的噴涂用硬泡聚醚多元醇的制備方法，其特征在于所述的多元醇類化合物B是溴化季戊四醇。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的噴涂用硬泡聚醚多元醇的制備方法，其特征在于所述的多元胺類化合物是乙二胺、二乙烯三胺或甲苯二胺中的一種或多種。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的噴涂用硬泡聚醚多元醇的制備方法，其特征在于所述的脲類化合物是縮二脲或尿素。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的噴涂用硬泡聚醚多元醇的制備方法，其特征在于所述的混合油是蓖麻油、棕櫚油或大豆油中的一種或多種。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的噴涂用硬泡聚醚多元醇的制備方法，其特征在于所述的胺類催化劑是二甲胺、三乙胺、十二胺、十六叔胺或十八叔胺中的一種或幾種。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的噴涂用硬泡聚醚多元醇的制備方法，其特征在于所述的環(huán)氧化合物是環(huán)氧丙烷。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的噴涂用硬泡聚醚多元醇的制備方法，其特征在于所述的混合起始劑的質(zhì)量是總投料質(zhì)量的10-25%，胺類催化劑的質(zhì)量是總投料質(zhì)量的1-3%，環(huán)氧化合物的質(zhì)量是總投料質(zhì)量的70-90%。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的噴涂用硬泡聚醚多元醇的制備方法，其特征在于所述的壓力為 0.1-0.4MPa，溫度為 80-1IO0C O
【文檔編號(hào)】C08G18/50GK103642026SQ201310624387
【公開日】2014年3月19日 申請(qǐng)日期:2013年11月28日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月28日
【發(fā)明者】王丙龍, 劉茂炟, 張 成, 趙傳孝 申請(qǐng)人:山東藍(lán)星東大化工有限責(zé)任公司