[發明專利]高官能度聚酯多元醇及其制備方法

無效

• 申請號: 201010205451.0
• 申請日: 2010-06-12
• 公開（公告）號: CN101851328A
• 公開（公告）日: 2010-10-06
• 發明（設計）人: 吳永存;芮敏軍
• 申請（專利權）人: 常州市康宏裝飾材料有限公司
• 主分類號: C08G63/672
• 分類號: C08G63/672;C08G63/20;C08G63/78;C08G18/42
• 代理公司: 常州市維益專利事務所 32211
• 代理人: 王凌霄

技術領域

本發明涉及聚酯多元醇技術領域，具體地說是高官能度聚酯多元醇及其制備方法。

背景技術

聚氨酯樹脂具有可發泡性，彈性，耐磨性，粘接性，耐低溫性，耐溶劑性以及耐生物老化性等特點，因此用途廣泛，它是發展較快的一種高分子合成材料，聚氨酯工業已形成了較大的生產規模。

我國聚氨酯工業起始于20世紀50年代末，至今已經有50多年的發展史。作為聚氨酯主要原料之一的聚酯多元醇，其國內需求也在不斷擴大。近年來國內以PTA殘渣和PTA氧化殘渣為原料生產聚酯多元醇，它以其低廉的價格和優越的性能受到廣大用戶的肯定和好評，而且迅速占據了一定的市場份額。但是因殘渣是一種復雜的混合物，里面含有很多單酸，影響了產品的性能，使其所發的硬泡出現發酥，收縮等不良性狀，嚴重影響了產品的質量。聚氨酯材料分子內適度的交聯可使聚氨酯材料在硬度，軟化溫度，彈性模量，斷裂伸長率，永久變形和在溶劑中的溶脹性等方面都得到改進。提高聚氨酯多元醇的官能度就能提高聚氨酯材料的交聯度。目前國內生產的聚酯多元醇都是二官能度產品。

發明內容

本發明的目的是提供高官能度聚酯多元醇及其制備方法，用該制備方法制備的高官能度聚酯多元醇具有耐磨性、強度、穩定性、耐熱性、耐老化性等均好的優點。

本發明的技術方案是：高官能度聚酯多元醇，該多元醇是由下列重量份的原料制成的：PTA氧化殘渣400-450份，丙三醇180-210份，二甘醇80-140份，季戊四醇20-30份，油酸50-90份，催化劑1-2份。其制備方法包括以下工藝步驟：按上述原料配比提取各原料并將各原料送入反應釜內，加熱升溫，待各原料熔融后開始攪拌，并通入氮氣。當反應釜內溫度達到145-165℃時各原料中的水份開始被蒸出，繼續加溫使反應釜內溫度達175-215℃，保持此溫度9-11小時，使各原料中的水份全部從反應釜中被蒸出。各原料中的水份被蒸出后繼續保持上述溫度1-2小時。然后停止加溫并降溫，在溫度降至90-100℃時停止通入氮氣并開始緩慢抽真空至0.08Mpa，保持1小時。繼續抽真空至0.099-0.1Mpa，在抽真空的同時加溫使溫度達220-230℃，在上述高真空、高溫度下各原料在反應釜中進行縮聚，縮聚時間為4-9小時。原料進行縮聚時其聚酯分子量增加很快。在縮聚時段內不斷測量聚酯分子量的各項指標，當聚酯分子量的羥值達到400-430mgKOH/g，酸值達到≤3.0mgKOH/g，黏度為4000-6000mPa.S/25℃，水分的質量百分率在0.025以下，官能度＞3時就從反應釜中出料得到成品。

所述的催化劑為鈦酸四丁酯，辛酸亞錫，二丁基氧化錫，二醋酸二丁基錫，二月硅酸二丁基錫中的一種或幾種的混合物。

高官能度聚酯多元醇的制備方法包括以下工藝步驟：將PTA氧化殘渣400-450份，丙三醇180-210份，二甘醇80-140份，季戊四醇20-30份，油酸50-90份，催化劑1-2份送入反應釜內，加熱升溫，待各原料熔融后開始攪拌，并通入氮氣。當反應釜內溫度達到145-165℃時各原料中的水開始被蒸出，繼續加溫使反應釜內溫度達175-215℃，保持此溫度9-11小時，使各原料中的水全部從反應釜中被蒸出。各原料中的水被蒸出后繼續保持上述溫度1-2小時。然后停止加溫并降溫，在溫度降至90-100℃時停止通入氮氣并開始緩慢抽真空至0.08Mpa，保持1小時。繼續抽真空至0.099-0.1Mpa，在抽真空的同時加溫使溫度達220-230℃，在上述高真空、高溫度下各原料在反應釜中進行縮聚，縮聚時間為4-9小時。原料進行縮聚時其聚酯分子量增加很快。在縮聚時段內不斷測量聚酯分子量的各項指標，當聚酯分子量的羥值達到400-430mgKOH/g，酸值達到≤3.0mgKOH/g，黏度為4000-6000mPa.S/25℃，水分的質量百分率在0.025以下，官能度＞3時就從反應釜中出料得到成品。

所述的催化劑為鈦酸四丁酯，辛酸亞錫，二丁基氧化錫，二醋酸二丁基錫，二月硅酸二丁基錫中的一種或幾種的混合物。

所述的PTA氧化殘渣中85％以上是鄰，間，對苯二甲酸，其余為對甲基苯甲酸，對羧基苯甲醛，少量苯甲酸醋酸等。

根據官能度計算公式可知：y＝(2Xg+3Xt-2)/(Xg+Xt-1)。

Y為官能度支化度。

Xg為二元醇/二元酸的摩爾比。

Xt為三元醇/二元酸的摩爾比。