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新型聚醚多元醇的合成方法

   日期:2020-07-24     浏览:3    
核心提示:新型聚醚多元醇的合成方法技术领域[0001] 本发明属于化学合成领域,具体涉及一种新型聚醚多元醇的合成方法。 背景技术[0002] 聚
新型聚醚多元醇的合成方法

技术领域

[0001] 本发明属于化学合成领域,具体涉及一种新型聚醚多元醇的合成方法。 背景技术

[0002] 聚醚多元醇是用于生产硬质聚氨酯泡沫塑料的主要原料,其制备方法是在一定压力、温度及催化剂作用下,由具有活泼氢的起始剂与环氧化物聚合制得。常用的起始剂有丙三醇,丙二醇,季戊四醇,三羟甲基乙烷,山梨醇,甘露醇,蔗糖以及胺类化合物,如乙二胺等;环氧化物通常为环氧丙烷。例如生产的蔗糖聚醚多元醇所用起始剂为丙三醇与蔗糖、三乙醇胺、乙二胺、甲苯二胺与蔗糖、二乙醇胺和蔗糖等混合起始剂;现生产山梨醇聚醚多元醇所用起始剂有丙三醇与山梨醇、三乙醇胺和山梨醇、乙二胺和山梨醇、蔗糖和山梨醇等混合起始剂。传统的聚醚多元醇合成工艺使用KOH为催化剂,需要脱除钾离子的后处理过程, 生产周期长,成本较高,部分合成工艺以二甲胺为催化剂,虽不需要脱除钾离子的后处理过程,但因二甲胺在聚合反应后期逐渐失活,只适用于合成具有较低分子量、较高羟值的聚醚多元醇。且普通聚醚多元醇与烃类发泡剂,如正戊烷、环戊烷、异戊烷及它们的混合物的互溶性差,使用时易出现分层现象,严重影响生产的聚氨酯泡沫塑料的性能。

发明内容

[0003] 本发明的目的是提供一种新型聚醚多元醇的合成方法,能够不需要后处理过程, 且与烃类发泡剂互溶性好。解决任务的关键在于:一是寻找合适的催化剂体系,采用不同胺类催化剂的复合搭配,解决反应后期催化剂失活的难题,同时合成工艺中省去脱除钾离子的后处理过程,提高生产效率,制备出具有较高分子量、较低羟值的聚醚多元醇;二是起始剂中加入合适的植物油,合成出具有较低粘度的,与各种发泡剂,包括烃类与卤代烃类互溶性良好的聚醚多元醇。

[0004] 本发明所述的一种新型聚醚多元醇的合成方法,包括以下两个方面:

[0005] (1)聚醚合成工艺采用三甲胺/ 二甲基乙醇胺的复合催化体系,产物无需后处理过程,直接过滤放料,可合成具有较高分子量及较低羟值的聚醚多元醇;

[0006] (¾起始剂采用蔗糖、季戊四醇、三羟甲基丙烷及植物油的复合起始剂体系。

[0007] 其中,本发明所使用的复合催化体系为三甲胺与二甲基乙醇胺的混合体系,单独使用三甲胺为催化剂时,前期反应活性较高,聚合速率快,但反应后期催化剂会逐渐失活; 单独使用二甲基乙醇胺为催化剂时,整体反应活性平稳,较三甲胺体系偏慢,但反应后期催化活性降低不明显。所以本发明采用两催化剂按一定比例混合,三甲胺:二甲基乙醇胺质量比优选为7 : 3,既保证了较高的催化活性,使生产周期不致于过长,此复合催化体系在反应后期仍具有一定的催化活性,同时合成工艺中省去脱除钾离子的后处理过程,提高生产效率,能够合成出具有较高分子量、较低羟值的聚醚多元醇。复合催化体系用量优选为聚醚合成反应中反应物总质量的0. 6〜1. 3%。

[0008] 复合起始剂体系中各组分的质量比优选为蔗糖:季戊四醇:三羟甲基丙烷:植物油=342 : 68. 1 : 134 : 137.2。复合起始剂体系中加入合适的植物油,合成出具有较低粘度的,与各种发泡剂,包括烃类与卤代烃类互溶性良好的聚醚多元醇。复合起始剂体系与环氧化物的质量比为681. 3 : 1321。

[0009] 植物油优选为棕榈油与大豆油的混合体系,两者的质量比为棕榈油:大豆油= 60 : 40。

[0010] 本发明的聚合反应温度范围为75°C〜150°C,最佳反应温度范围为105°C〜 115°C,反应温度低于65°C时,会加长反应时间,若反应温度高于130°C时,能够加快反应速度,但合成聚醚颜色加深。

[0011] 本发明的优点在于聚醚多元醇合成工艺采用胺类复合催化体系,具有较高的反应活性,生产周期短,无需后处理过程,生产成本低于KOH工艺,每吨可降低成本1500元左右, 同时复合催化体系克服了单纯胺类催化剂反应后期失活的问题,能够合成出具有较高分子量、较低羟值的聚醚多元醇;同普通硬泡用聚醚多元醇相比,本发明合成的聚醚多元醇同烃类发泡剂,如正戊烷、环戊烷、异戊烷及它们的混合物的互溶性良好,所配组合料可实现低温透明,能够满足客户长期存储的要求。

具体实施方式

[0012] 以下结合实施例对本发明做进一步说明。

[0013] 实施例1 :

[0014] 在装配有搅拌器、计量器、加热温控装置、冷却装置(包括外夹套与内蛇管)和压力传感器的5L高压釜内,加入蔗糖342g、季戊四醇68. lg、三羟甲基丙烷134g、植物油 137. 2g,复合催化剂三甲胺/ 二甲基乙醇胺19. 6g(三甲胺与二甲基乙醇胺的质量比为 7 : 3),氮气置换4次,加入118g环氧丙烷后加热升温搅拌,在80〜85°C,压力0.1〜 0. 4MPa条件下反应2小时。之后升温至110〜120°C,压力控制在0. 1〜0. 6MPa,将剩余 1203g环氧丙烷分成10批陆续加入,之后补充反应1. 5h至反应完全。之后降温至80〜 95°C真空脱水Ih后过滤放料。

[0015] 所合成聚醚具有下列性质:

[0016]羟基数:385mgK0H/g

[0017] 25 °C 的粘度:53OOmPas

[0018] 与异戊烷互溶性:组合料透明(10°C )

[0019] 对比例1 :

[0020] 在装配有搅拌器、计量器、加热温控装置、冷却装置(包括外夹套与内蛇管)和压力传感器的5L高压釜内,加入蔗糖342g、季戊四醇68. lg、三羟甲基丙烷134g、植物油 137. 2g,三甲胺19. 6g,氮气置换5次,加入118g环氧丙烷后加热升温搅拌,在80〜85°C,压力0. 1〜0. 4MPa条件下反应2小时。之后升温至110〜120°C,压力控制在0. 1〜0. 6MPa, 将剩余1203g环氧丙烷分成10批陆续加入,之后补充反应1. 5h至反应完全。之后降温至 80〜95°C真空脱水Ih后过滤放料。

[0021] 所合成聚醚具有下列性质:

[0022]羟基数:425mgK0H/g

[0023] 25 °C 的粘度=M5OmPas

4[0024] 与异戊烷互溶性:组合料透明(10°C )

[0025] 对比例2:

[0026] 在装配有搅拌器、计量器、加热温控装置、冷却装置(包括外夹套与内蛇管)和压力传感器的5L高压釜内,加入蔗糖342g、季戊四醇68. lg、三羟甲基丙烷134g、催化剂三甲胺19. 6g,氮气置换4次,加入118g环氧丙烷后加热升温搅拌,在80〜85°C,压力0. 1〜 0. 4MPa条件下反应2小时。之后升温至110〜120°C,压力控制在0. 1〜0. 6MPa,将剩余 1203g环氧丙烷分成8批陆续加入,之后补充反应1. 5h至反应完全。之后降温至80〜95°C 真空脱水Ih后过滤放料。

[0027] 所合成聚醚具有下列性质:

[0028]羟基数:430mgK0H/g

[0029] 25°C 的粘度:7000mPas

[0030] 与异戊烷互溶性:组合料浑浊(10°C )。

 
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