一種含發泡劑的硬泡用聚醚多元醇的製備方法
2023-10-31 20:05:37
一種含發泡劑的硬泡用聚醚多元醇的製備方法
【專利摘要】本發明公開了一種含發泡劑的硬泡用聚醚多元醇的製備方法,步驟如下：將起始劑加入到聚醚反應釜，減壓後加入催化劑，逐步投入部分環氧丙烷，緩慢升溫，反應0.5～1h，並保溫2～3h後再加入環氧丙烷和環氧乙烷的混合物；待壓力降至-0.04MPa以下，抽真空1h，待溫度降至80℃，加水，攪拌後投入磷酸溶液，繼續反應，加精製劑，0.5h後通入氮氣並抽真空，2～3h後冷卻至85℃以下壓濾出料，即得硬泡用聚醚多元醇。採用環氧丙烷、環氧乙烷的混合物作為聚醚封端劑，製備的聚醚多元醇的反應活性更高，脫膜性更好，同時將發泡劑Ecomate混合進聚醚多元醇中進行運輸銷售，更加安全環保。
【專利說明】—種含發泡劑的硬泡用聚醚多元醇的製備方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種聚醚多元醇的製備方法，尤其是一種含發泡劑的硬泡用聚醚多元醇的製備方法。
【背景技術】
[0002]聚醚多元醇是用於生產硬質聚氨酯泡沫塑料的主要原料，其製備方法是在一定壓力、溫度及催化劑作用下，由具有活潑氫的起始劑與環氧化物聚合製得。常用的起始劑有甘油，丙二醇，季戊四醇，三羥甲基乙烷，山梨醇，甘露醇，蔗糖以及胺類化合物，如乙二胺等；環氧化物通常為環氧丙烷。例如生產的蔗糖聚醚多元醇所用起始劑為丙三醇與蔗糖、三乙醇胺、乙二胺、甲苯二胺與蔗糖、二乙醇胺和蔗糖等混合起始劑。然而以環氧丙烷封端的聚醚多元醇活性相對較小，脫膜性不好。
[0003]中國專利CN201010295112.6公開了一種高活性高分子量聚醚多元醇的合成方法，包括以下步驟:將多元醇類化合物以鹼金屬為催化劑，合成具有高催化活性的低分子量聚醚多元醇化合物；將具有高催化活性的低分子量聚醚加到相對分子量在2000~3500的多元醇中，形成混合物；在0~0.5MPa壓力，50~150°C溫度 下，先與環氧丙烷進行無規共聚，再以環氧乙烷封端聚合製得多元醇。
[0004]由於蒙特婁協定，以及許多國家對環保和大氣保護的要求越來越嚴格，價格相對低廉的且臭氧消耗能(ODP)為0.11的發泡劑一氟二氯乙烷(HCFCHlb)已逐漸的退出市場。為此，美國Foam Supplies, Inc公司開發了新一代零0DP、增溫潛力值(GWP)約為1、無揮發性有機化合物(VOC)的環境友好型發泡劑Ecomate，與聚醚多元醇有很好的相容性，其主要成份是甲酸甲酯，分子量小，作為發泡劑使用時需要的添加份數比HFC141b的少，幾乎只要一半HFCHlb的用量就可以達到同樣的發泡倍率。但甲酸甲酯屬於易燃易爆產品，因而需要找到更好的運輸和使用方法，來實現對其的應用。
【發明內容】
[0005]為了克服上述技術問題中存在的缺點，本發明提供了一種含發泡劑的硬泡用聚醚多元醇的製備方法，具體步驟如下:
[0006]將起始劑加入到聚醚反應釜，使用氮氣置換3~4次，將反應釜減壓至-0.098MPa以上後加入催化劑，逐步向反應釜投入部分環氧丙烷，並使反應釜壓力始終維持在0.2~0.4MPa之間，緩慢升溫至90~100°C，反應0.5~lh，繼續升溫至110~115°C，並保溫2~3h後再加入環氧丙烷和環氧乙烷的混合物；待壓力降至-0.04MPa以下，抽真空lh，壓力與溫度分別維持在-0.095MPa、105°C ;待溫度降至80°C，加入去離子水，攪拌0.5h後投入磷酸溶液，繼續反應0.5h，加入精製劑，0.5h後通入氮氣並抽真空，壓力與溫度分別維持在-0.095MPa、110°C，2~3h後冷卻至85°C以下壓濾出料，即得硬泡用聚醚多元醇；將所述的硬泡用聚醚多元醇加入密封的反應釜，與發泡劑在磁力攪拌下混合後裝桶，即得目標產品O[0007]進一步地，所述的起始劑為甘油與蔗糖的混合物，且質量比為0.2~0.5。
[0008]進一步地，所述的催化劑為氫氧化鉀，且用量與起始劑、環氧丙烷及環氧乙烷等總質量的比為0.0025~0.003。
[0009]進一步地，所述的環氧丙烷與起始劑的質量比為1.85~2.35。
[0010]進一步地,所述的環氧乙燒與起始劑的質量比為0.15~0.35。
[0011]進一步地，所述的磷酸溶液中磷酸含量為84~85%，且磷酸與氫氧化鉀的摩爾比為 1.02 ~1.05。
[0012]進一步地，所述的去離子水用量與起始劑、環氧丙烷及環氧乙烷等總質量的比為
0.03 ~0.05。
[0013]進一步地，所述的精製劑為矽酸鎂鋁，且用量與氫氧化鉀相同。
[0014]進一步地,所述的發泡劑為Foam Supplies, Inc公司的Ecomate,且用量與硬泡用高活性聚醚多元醇的質量比0.06~0.10。
[0015]採用了上述方案，得到一種含發泡劑的硬泡用聚醚多元醇。採用環氧丙烷、環氧乙烷的混合物作為聚醚封端劑，製備的聚醚多元醇的反應活性更高，脫膜性更好，同時將發泡劑Ecomate混合進聚醚多元醇中進行運輸銷售，更加安全環保。
[0016]與單使用環氧丙烷封端的聚醚多元醇相比，本發明產品端羥基中含有一定數量的伯羥基，因而其反應活性高，後固化速度快，脫膜性好；單使用環氧乙烷封端的聚醚多元醇的反應活性過高，會導致其流動性不如混合型封端的聚醚多元醇好，相比而言，本發明產品更適用於連續板材。環境友好型發泡劑Ecomate作為發泡劑使用時需要的添加份數比HCFCHlb的少，幾乎只要HCFCHlb的一半用量就可以達到同樣的發泡倍率。將發泡劑Ecomate混合進聚醚多元醇中進行運輸銷售，更加安全環保，同時解決了其運輸和儲存困難的問題。
【具體實施方式】
[0017]下面結合【具體實施方式】對本發明作進一步詳細的說明。
[0018]實施例1:
[0019]將500g甘油、3000g蔗糖分別加入到聚醚反應釜，使用氮氣置換3次，接著反應釜減壓至-0.098MPa以上後加入31.5g Κ0Η，逐步向反應釜投入6000g環氧丙烷，並使反應釜壓力始終維持在0.2MPa之間，緩慢升溫至90°C，反應lh，繼續升溫至110°C，並保溫3h後再加入500g環氧丙烷與500g環氧乙燒的混合物；待壓力降至-0.04MPa以下,抽真空Ih,壓力與溫度分別維持在-0.095MPa、105°C ;待溫度降至80°C，加入400g去離子水，攪拌0.5h後投入66g磷酸溶液，繼續反應0.5h，加入31.5g矽酸鎂鋁，0.5h後通入氮氣並抽真空，壓力與溫度分別維持在-0.095MPa、110°C，3h後冷卻至85°C以下壓濾出料，即得透明的粘稠狀淺黃棕色硬泡用高活性聚醚多元醇；將5000g上述產物加入密封的反應釜，與500g Ecomate在磁力攪拌下混 合後裝桶，即得含發泡劑的硬泡用高活性聚醚多元醇。
[0020]實施例2:
[0021]將1000g甘油、2000g蔗糖分別加入到聚醚反應釜，使用氮氣置換4次，接著反應釜減壓至-0.098MPa以上後加入26.5g Κ0Η，逐步向反應釜投入6400g環氧丙烷，並使反應釜壓力始終維持在0.3MPa之間，緩慢升溫至100°C，反應0.5h，繼續升溫至115°C，並保溫2h後再加入600g環氧丙烷與600g環氧乙烷的混合物，；待壓力降至-0.04MPa以下，抽真空Ih,壓力與溫度分別維持在-0.095MPa、105°C ;待溫度降至80°C，加入350g去離子水，攪拌
0.5h後投入57g磷酸溶液，繼續反應0.5h，加入26.5g矽酸鎂鋁，0.5h後通入氮氣並抽真空，壓力與溫度分別維持在-0.095MPa、110°C，2h後冷卻至85°C以下壓濾出料，即得透明的粘稠狀淺黃棕色硬泡用高活性聚醚多元醇；將5000g上述產物加入密封的反應釜，與300gEcomate在磁力攪拌下混合後裝桶，即得含發泡劑的硬泡用高活性聚醚多元醇。
[0022]實施例3:
[0023]將800g甘油、2500g蔗糖加入到聚醚反應釜，使用氮氣置換3次，接著反應釜減壓至-0.098MPa以上後加入30g Κ0Η，逐步向反應釜投入5900g環氧丙烷，並使反應釜壓力始終維持在0.4MPa之間，緩慢升溫至95°C，反應lh，繼續升溫至115°C，並保溫2h後再加入800g環氧丙烷與800g環氧乙燒的混合物；待壓力降至-0.04MPa以下,抽真空Ih,壓力與溫度分別維持在-0.095MPa、105°C ;待溫度降至80°C，加入400g去離子水，攪拌0.5h後投入54g磷酸溶液，繼續反應0.5h，加入30g矽酸鎂鋁，0.5h後通入氮氣並抽真空，壓力與溫度分別維持在-0.095MPa、110°C，2.5h後冷卻至85°C以下壓濾出料，即得透明的粘稠狀淺黃棕色硬泡用高活性聚醚多元醇；將5000g上述產物加入密封的反應釜，與400g Ecomate在磁力攪拌下混合後裝桶，即得目標產品。
【權利要求】
1.一種含發泡劑的硬泡用聚醚多元醇的製備方法，其特徵在於，步驟如下: 將起始劑加入到聚醚反應釜，使用氮氣置換3~4次，將反應釜減壓至-0.098MPa以上後加入催化劑，逐步向反應釜投入部分環氧丙烷，並使反應釜壓力始終維持在0.2~0.4MPa之間，緩慢升溫至90~100°C，反應0.5~lh，繼續升溫至110~115°C，並保溫2~3h後再加入環氧丙烷和環氧乙烷的混合物；待壓力降至-0.04MPa以下，抽真空lh，壓力與溫度分別維持在-0.095MPa、105°C ;待溫度降至80°C，加入去離子水，攪拌0.5h後投入磷酸溶液，繼續反應0.5h，加入精製劑，0.5h後通入氮氣並抽真空，壓力與溫度分別維持在-0.095MPa、110°C，2~3h後冷卻至85°C以下壓濾出料，即得硬泡用聚醚多元醇；將所述的硬泡用聚醚多元醇加入密封的反應釜，與發泡劑在磁力攪拌下混合後裝桶，即得目標產品O
2.根據權利要求1所述的一種含發泡劑的硬泡用聚醚多元醇的製備方法，其特徵在於，所述的起始劑為甘油與蔗糖的混合物，且質量比為0.2~0.5。
3.根據權利要求1所述的一種含發泡劑的硬泡用聚醚多元醇的製備方法，其特徵在於，所述的催化劑為氫氧化鉀，且用量與起始劑、環氧丙烷及環氧乙烷等總質量的比為0.0025 ~0.003。
4.根據權利要求1或2所述的一種含發泡劑的硬泡用聚醚多元醇的製備方法，其特徵在於，所述的環氧丙烷與起始劑的質量比為1.85~2.35。
5.根據權利要求1或2所述的一種含發泡劑的硬泡用聚醚多元醇的製備方法，其特徵在於，所述的環氧乙烷與起始劑的質量比為0.15~0.35。
6.根據權利要求1所述的一種含發泡劑的硬泡用聚醚多元醇的製備方法，其特徵在於，所述的磷酸溶液中磷酸含量為84~85%，且磷酸與氫氧化鉀的摩爾比為1.02~1.05。
7.根據權利要求1所述的一種`含發泡劑的硬泡用聚醚多元醇的製備方法，其特徵在於，所述的去離子水用量與起始劑、環氧丙烷及環氧乙烷等總質量的比為0.03~0.05。
8.根據權利要求1所述的一種含發泡劑的硬泡用聚醚多元醇的製備方法，其特徵在於，所述的精製劑為矽酸鎂鋁，且用量與氫氧化鉀相同。
9.根據權利要求1所述的一種含發泡劑的硬泡用聚醚多元醇的製備方法，其特徵在於，所述的發泡劑為Foam Supplies, Inc公司的Ecomate,且用量與硬泡用高活性聚醚多元醇的質量比0.06~0.10。
【文檔編號】C08G65/28GK103724651SQ201310655768
【公開日】2014年4月16日 申請日期:2013年12月6日 優先權日:2013年12月6日
【發明者】楊水清, 蔣文俊, 王榮華, 陳玉龍, 羅偉 申請人:江蘇盈天化學有限公司