[發(fā)明專利]一種尿素改性聚醚多元醇的制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200810027025.5
• 申請(qǐng)日: 2008-03-25
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101245134A
• 公開(kāi)（公告）日: 2008-08-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 修玉英;邱忠光
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 華南理工大學(xué)
• 主分類號(hào): C08G65/00
• 分類號(hào): C08G65/00;C08G18/66;C08G18/48
• 代理公司: 廣州市華學(xué)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 裘暉;李衛(wèi)東

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于聚氨酯泡沫塑料領(lǐng)域，特別涉及一種用尿素改性聚醚多元醇的制備方法。

背景技術(shù)

自從聚氨酯工業(yè)化以來(lái)，由于其自身的眾多優(yōu)點(diǎn)，使其發(fā)展極為迅速，而作為聚氨酯的一個(gè)重要分支聚氨酯泡沫塑料也隨之得到迅速發(fā)展，需求量逐年上升。聚氨酯泡沫塑料是由多元醇和多異氰酸酯在各種助劑存在的條件下反應(yīng)制備的，用于泡沫塑料的多元醇通常是由含活潑氫的起始劑和氧化烯烴類化合物單體在離子催化劑作用下反應(yīng)制得，所得多元醇分子量一般介于200～10000之間，官能度介于2～4之間。聚氨酯泡沫塑料的飛速發(fā)展，使得傳統(tǒng)的填充聚醚多元醇(以多元醇或有機(jī)胺為起始劑與環(huán)氧丙烷和環(huán)氧乙烷反應(yīng)制得)不再滿足聚氨酯快速發(fā)展的要求，因此很多改性聚醚多元醇涌現(xiàn)出來(lái)，應(yīng)用于不同的領(lǐng)域。

為了提高聚氨酯泡沫的承載能力、拉伸強(qiáng)度以及撕裂性能，需要對(duì)多元醇進(jìn)行改性，制備填充聚醚多元醇是其主要手段之一，其技術(shù)可追溯到60年代初期。有機(jī)填充聚醚多元醇可分為兩類，部分反應(yīng)型和非反應(yīng)型填充聚醚多元醇。非反應(yīng)型聚合物分散體系的缺點(diǎn)與無(wú)機(jī)填料分散體系類似，非反應(yīng)型填料顆粒與聚醚分散介質(zhì)沒(méi)有發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，存在著明顯的界面，它與無(wú)機(jī)填料具有一樣的缺點(diǎn)，雖使泡沫的負(fù)荷承載性能有所提高，卻很難制備并保持分散體狀態(tài)，容易產(chǎn)生沉淀；易于夾帶空氣；不易混和帶有填料的多元醇乳液，發(fā)泡時(shí)泵輸送困難；將使某些泡沫塑料的物理性能丟失；適用范圍窄，不能制備多種聚氨酯泡沫產(chǎn)品等缺點(diǎn)。一種是采用在多元醇中接枝共聚乙烯基單體(如丙烯腈、苯乙烯等)來(lái)制備聚合物多元醇，目前市場(chǎng)占有率較大，但反應(yīng)后殘留于產(chǎn)品中的丙烯腈、苯乙烯等未反應(yīng)單體毒性較大，產(chǎn)品氣味也大。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種尿素改性聚醚多元醇的制備方法。

本發(fā)明的目的通過(guò)下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：一種尿素改性聚醚多元醇的制備方法，包括如下步驟：

(1)將有機(jī)溶劑、尿素、乳化劑、聚醚多元醇混合均勻并加熱至130～140℃，所述有機(jī)溶劑與尿素的質(zhì)量比為0∶1～7∶1，所述乳化劑與尿素的質(zhì)量比為0∶1～2∶1，所述聚醚多元醇與尿素的質(zhì)量比為0∶1～2∶1，然后加入異氰酸酯，所加入的異氰酸酯與尿素的質(zhì)量比為0.5∶1～3.5∶1，在此溫度下連續(xù)反應(yīng)0.05～1.5小時(shí)，制得尿素-異氰酸酯乳液；

(2)將聚醚多元醇、含活性氫的小分子試劑加入步驟(1)所制得的尿素-異氰酸酯乳液中，在80～140℃下連續(xù)反應(yīng)0.1～2小時(shí)后，于100～140℃抽真空脫除溶劑即可制得尿素改性的聚醚多元醇，本步驟所加入的聚醚多元醇的質(zhì)量占步驟(1)中聚醚多元醇+乳化劑+尿素+異氰酸酯+步驟(2)中聚醚多元醇+含活性氫的小分子試劑的質(zhì)量總和的60％～90％，所加入的含活性氫的小分子試劑的質(zhì)量為本步驟所加入的聚醚多元醇的質(zhì)量的0％～5％。

所述有機(jī)溶劑沸點(diǎn)在130℃到200℃之間，所述有機(jī)溶劑為對(duì)二甲苯、間二甲苯或鄰二甲苯中的一種或一種以上的混和物，或?yàn)槁缺健⒁冶健⒈岫□ァ⒁宜岫□セ蛞宜嵛祯サ戎械囊环N。上述有機(jī)溶劑的沸點(diǎn)在尿素的熔融溫度以上，并且與聚醚多元醇有良好相容性。

所述的異氰酸酯為脂肪族多異氰酸酯或芳香族多異氰酸酯，包括異佛爾酮二異氰酸酯、1，6-環(huán)己烷二異氰酸酯、1，4-丁烯二異氰酸酯、呋喃亞甲基二異氰酸酯、2，4-甲苯二異氰酸酯、2，6-甲苯二異氰酸酯、2，4′-二苯基甲烷二異氰酸酯、4，4′-二苯基甲烷二異氰酸酯、4，4′-二苯基-3，3′-二甲基甲烷二異氰酸酯、1，5-奈二異氰酸酯、1-甲基-2，4-二異氰酸酯-5-氯苯、2，4-二異氰酸酯-s-三臻、1-甲基-2，4-異氰酸酯環(huán)己烷、p-亞苯基二異氰酸酯、m-亞苯基二異氰酸酯、1，4-萘二異氰酸酯、偶氮二異氰酸酯、二甲苯二異氰酸酯、多亞甲基多苯基多異氰酸酯(PAPI)、2，4′-二苯基甲烷二異氰酸酯、4，4′-二苯基甲烷二異氰酸酯、2，4′-二苯基甲烷二異氰酸酯的碳化二亞胺改性物、2，4′-二苯基甲烷二異氰酸酯的氨酯改性物、4，4′-二苯基甲烷二異氰酸酯的碳化二亞胺改性物或4，4′-二苯基甲烷二異氰酸酯的氨酯改性物中的一種或兩種的混和物。優(yōu)選的異氰酸酯是2，4-甲苯二異氰酸酯或2，6-甲苯二異氰酸酯或兩者的混合物。

所述聚醚多元醇的羥值一般在27～85mg?KOH/g之間，官能度為2～3，分子量介于2000～5000之間，優(yōu)選的是官能度為3、分子量為3000的聚醚多元醇。