[發明專利]高活性高分子量聚醚多元醇的合成方法

有效

• 申請號: 201010295112.6
• 申請日: 2010-09-28
• 公開（公告）號: CN101967226A
• 公開（公告）日: 2011-02-09
• 發明（設計）人: 姜永獲;郭輝;劉小會
• 申請（專利權）人: 山東藍星東大化工有限責任公司
• 主分類號: C08G65/28
• 分類號: C08G65/28;C08G18/48;C08L75/08;C09K3/10;C09D175/08;C09J175/08
• 代理公司: 青島發思特專利商標代理有限公司 37212
• 代理人: 耿霞

技術領域

本發明涉及一種高活性高分子量聚醚多元醇的合成方法。

背景技術

隨著聚氨酯應用領域的擴大，可提高聚氨酯反應速度的高活性聚醚多元醇，日益得到市場的廣泛認可。研究發現，伯羥基與異氰酸酯基團的反應活性要比仲羥基高出3倍。在目前的聚氨酯生產中，由于完全伯羥基化的聚醚多元醇與異氰酸酯的相容性很差，實際使用起來難度較大，因此不能使用全部端基均為伯羥基的聚醚多元醇。

目前聚氨酯工業中使用的高活性聚醚多元醇，其端伯羥基含量占全部端羥基數量的40-80％，其含量一句合成聚醚多元醇分子量的大小而變化，當使用大分子量聚醚時，仲羥基的濃度相應較低，與氧化乙烯反應的轉化率也較低，因此，聚醚分子量越大，伯羥基含量越低。

此外，以伯羥基封端的聚氧化丙烯醚醇，通常在室溫下為透明清澈的液體，但隨著共聚物中氧化乙烯鏈端長度的增加，聚醚多元醇的透明性逐漸減弱。多元醇渾濁對由這樣多元醇制備的聚合物的影響是難以定量的。

美國專利4,214,055、3,953,393使用氯乙烯、偏氯乙烯、苯乙烯、丙烯腈中兩種或兩種以上混合單體共聚制備的阻燃聚合物多元醇，并用其制備阻燃聚氨酯泡沫。美國專利U.S.5,250,581公開了用三溴苯乙烯和丙烯腈混合單體共聚制備聚合物多元醇，用這種聚合物多元醇所制得的聚氨酯泡沫塑料具有一定阻燃性。中國專利CN?1346836A公開了使用三聚氰胺、甲醛等物質對高活性聚醚多元醇合成難燃級聚合物多元醇，并用其制備阻燃聚氨酯泡沫。

上述專利提供的基本都是阻燃聚合物聚醚多元醇的制備方法，只能夠用于制備軟質聚氨酯泡沫塑料，能夠應用于硬質泡沫塑料的阻燃聚醚多元醇尚未有更多的說明。

發明內容

根據現有技術不足，本發明所要解決的技術問題是：提供一種高活性高分子量聚醚多元醇的合成方法，本方法制作的聚醚多元醇在用作聚氨酯泡沫、彈性體、密封劑、涂料及粘合劑，具有較高的反應活性。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：提供一種高活性高分子量聚醚多元醇的合成方法，其特征在于包括以下步驟：

(1)將多元醇類化合物以堿金屬為催化劑，合成具有高催化活性的低分子量聚醚多元醇化合物；

(2)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；

(3)在0-0.5Mpa壓力，50-150℃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制得多元醇。

步驟(1)中所述的多元醇類化合物為乙二醇、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、蔗糖或葡萄糖甙中的一種或一種以上任意比例組成的混合物。

所述的多元醇類化合物為甘油或三羥甲基丙烷。

步驟(1)中所述的堿金屬催化劑為甲醇鈉、乙醇鈉、氫氧化納、氫氧化鉀中的一種或幾種組成的混合物，堿金屬催化劑的添加量為多元醇類化合物和堿金屬催化劑總質量的0.3-1.0％。

所述的堿金屬催化劑為氫氧化鉀。

步驟(2)中所述的混合物含有1.0-2.0％的堿金屬催化劑。

步驟(3)中所述的環氧乙烷，其質量分數為最終產品的1-3％。

步驟(3)中所述的環氧乙烷，其質量分數為最終產品的10-20％。

步驟(3)中所述的反應溫度為80-115℃，反應壓力為0.1-0.5Mpa。

本發明的有益效果是：具有高含量的伯羥基，本發明方法所制備的聚醚多元醇在用作聚氨酯泡沫、彈性體、密封劑、涂料及粘合劑，具有較高的反應活性；此外，與僅用堿金屬催化劑(KOH)制備的多元醇相比，本發明方法制得的多元醇具有較高的長時間儲存的穩定性。

具體實施方式

實施例1：(多元醇的制備Mn＝3000，KOH含量0.3％)的合成

在5升不銹鋼釜中加入100g甘油，10g氫氧化鉀，進行氮氣置換，測釜內氧含量小于100ppm后，抽真空至-0.098MPa，升溫至100℃，進行減壓脫水2小時，檢測水分小于0.02％。脫水合格后，開始加入環氧丙烷，保持釜內溫度110-115℃，壓力0.1-0.4MPa，連續加入3220g環氧丙烷，環氧丙烷進料結束后，內壓反應2小時。

降溫出料即可得到產品(A-1)。

分析指標如下：羥值：56.3mgKOH/g?水分：0.01％KOH含量：0.3％。

(多元醇的制備Mn＝2000，KOH含量1.0％)的合成