專利名稱：非氟里昂發(fā)泡體系聚氨酯硬泡用聚醚多元醇的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于化工技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種全水發(fā)泡聚醚多元醇的制備方法，特別涉及一種非氟里昂發(fā)泡體系聚氨酯硬泡用聚醚多元醇的制備方法。
背景技術(shù)：
硬質(zhì)聚氨酯發(fā)泡塑料具有絕熱效果好、比強(qiáng)度大、電學(xué)性能、耐化學(xué)性能及隔音效果優(yōu)越等特點(diǎn)，廣泛用作絕熱保溫材料、結(jié)構(gòu)材料以及合成木材等等，這些特點(diǎn)致使聚氨酯硬質(zhì)泡沫塑料成為現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展最快的品種之一。目前，聚氨酯硬泡作為絕熱材料和結(jié)構(gòu)材料，現(xiàn)已滲透到建筑、石油化工、冷凍冷藏、造船、車輛、航空、機(jī)械、儀表等許多領(lǐng)域。隨著聚氨酯工業(yè)的迅速發(fā)展，氟里昂(CFC類)發(fā)泡劑對(duì)大氣臭氧層的破壞作用已引起了各國(guó)政府和有關(guān)部門(mén)的高度重視，為保護(hù)人類賴以生存的環(huán)境，科學(xué)家們開(kāi)發(fā)了一系列替代氟里昂的發(fā)泡技術(shù)，有如下幾個(gè)方面1、第一類替代品為氫化氯氟烷烴(HCFC)，如二氯三氟乙烷(HCFC-123)和一氟三氯乙烷(HCFC-141b)，這兩種化合物分子中均有氫原子，進(jìn)入大氣后能在較低區(qū)域分解，對(duì)臭氧消耗能力為一氟三氯甲烷的3-10％，但由于這類發(fā)泡劑成本貴，在配方設(shè)計(jì)中采用“半氟”技術(shù)，以降低用量。氫化氯氟烷烴(HCFC)對(duì)某些ABS和高抗沖聚苯乙烯具有溶解性，這給一些領(lǐng)域的應(yīng)用帶來(lái)了不便。
2、第二類替代品為環(huán)戊烷類(HC)，其發(fā)泡體系具有較低導(dǎo)熱系數(shù)和抗老化性能，但是它是一種易燃易爆物品，不僅在使用中要非常注意安全，而且對(duì)整個(gè)發(fā)泡現(xiàn)場(chǎng)的設(shè)備要進(jìn)行改造，以確保安全生產(chǎn)。
3、第三類替代品為二氧化碳(CO2)發(fā)泡體系，二氧化碳的優(yōu)點(diǎn)是經(jīng)濟(jì)易得，且二氧化碳的ODP為0，幾乎無(wú)溫室效應(yīng)，但存在導(dǎo)熱系數(shù)高、脫模時(shí)間較長(zhǎng)和不能另人滿意的長(zhǎng)期尺寸穩(wěn)定性，還容易引起泡沫體收縮的缺點(diǎn)。
4、第四類替代品為全水發(fā)泡體系，水作為發(fā)泡劑在發(fā)泡中與異氰酸酯反應(yīng)首先生成二氧化碳，二氧化碳起到發(fā)泡劑的作用，水作為最廉價(jià)的原料，被用到發(fā)泡體系中，其反應(yīng)生成的二氧化碳不但無(wú)毒無(wú)害，而且二氧化碳的ODP為0，其對(duì)發(fā)泡體系中聚醚多元醇的要求是粘度低、有很好的相溶性，所以對(duì)聚醚多元醇的結(jié)構(gòu)有特殊的要求。上述幾類替代氟里昂發(fā)泡體系中最有發(fā)展前景的是全水發(fā)泡體系，所以開(kāi)發(fā)全水發(fā)泡體系中使用的聚醚多元醇是非常重要的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明克服了上述存在的缺陷，目的是為提供一種具有粘度低、工藝簡(jiǎn)單、使用性能好的非氟里昂發(fā)泡體系聚氨酯硬泡用聚醚多元醇的制備方法。
本發(fā)明非氟里昂發(fā)泡體系聚氨酯硬泡用聚醚多元醇的制備方法內(nèi)容簡(jiǎn)述本發(fā)明非氟里昂發(fā)泡體系聚氨酯硬泡用聚醚多元醇的制備方法，其特征在于是以糖醇、含氮化合物、二元醇為復(fù)合起始劑，以堿金屬氫氧化合物為催化劑，加入氧化烯烴進(jìn)行陰離子配為聚合反應(yīng)，反應(yīng)溫度為95～120℃，反應(yīng)壓力為-0.096 MPa～0.5MPa，再經(jīng)中和、精制、過(guò)濾，制成非氟里昂發(fā)泡體系最適合全水發(fā)泡體系的聚氨酯硬泡用聚醚多元醇；制備非氟里昂發(fā)泡體系聚氨酯硬泡用聚醚多元醇包括下列步驟1、制備粗聚醚多元醇按重量計(jì)，向聚合釜中加入濃度為48％的堿金屬氫氧化物0.2～0.6份，糖醇12～25份、含氮化合物7.5～9.5份、二元醇3～10份，攪拌升溫到95％后，連續(xù)加入環(huán)氧化合物55～70份，然后在115℃熟化約1～2小時(shí)至壓力不變，在-0.092MPa，溫度為115℃條件下脫氣1小時(shí)，氮?dú)馄普婵?，再連續(xù)加入環(huán)氧化合物10～25份，熟化至壓力不變，脫氣，制得粗聚醚多元醇；2、制備精聚醚多元醇按重量計(jì)，向中和釜中加入粗聚醚多元醇100份，升溫至80～110℃，加入去離子水0.4～0.5份，中和酸0.12～0.20份，焦磷酸鹽0.00～0.14份，100～110℃下攪拌0.5小時(shí)，110～120℃下攪拌1小時(shí)，脫水后，加入精制劑0.00～0.25份，在110～120℃下攪拌0.5小時(shí)，再加入抗氧劑0.00～0.15份，降溫至80℃過(guò)濾，制成非氟里昂發(fā)泡體系聚氨酯硬泡用聚醚多元醇。
上述的堿金屬氫氧化物包括氫氧化鉀、氫氧化鈉、氫氧化鋰；糖醇包括蔗糖、山梨醇糖、甘露醇糖、葡萄糖；含氮化合物包括一乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、乙二胺；二元醇包括水、二甘醇、丙二醇、二丙二醇；環(huán)氧化合物包括環(huán)氧丙烷、環(huán)氧乙烷；中和酸包括磷酸、草酸、乙酸；焦磷酸鹽包括焦磷酸氫鈉、焦磷酸氫鈣；精制劑包括硅藻土、活性白土、六硅酸鎂；抗氧劑包括2、6-二叔丁基對(duì)甲酚。
本發(fā)明將環(huán)氧乙烷引進(jìn)聚醚多元醇分子結(jié)構(gòu)中，使聚醚多元醇產(chǎn)品粘度降低、活性增高、聚醚多元醇產(chǎn)品與水的互溶性增強(qiáng)，本發(fā)明生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單、技術(shù)含量高，是非氟里昂發(fā)泡體系理想的聚醚多元醇產(chǎn)品。
具體實(shí)施例方式
實(shí)施例一本發(fā)明非氟里昂發(fā)泡體系聚氨酯硬泡用聚醚多元醇是這樣實(shí)現(xiàn)的，向5L反應(yīng)釜中投入濃度為48％的氫氧化鉀8.5g，蔗糖585g，二乙醇胺355g，去離子水146g，攪拌升溫到95％后，連續(xù)加入環(huán)氧丙烷2520g，然后在115℃條件下熟化約1～2小時(shí)至壓力不變，在-0.092MPa，溫度為115℃條件下脫氣1小時(shí)，氮?dú)馄普婵?，再連續(xù)加入環(huán)氧乙烷388g，熟化至壓力不變，脫氣，制得粗聚醚多元醇；將粗聚醚多元醇降溫至100℃，加入去離子水18g，濃度為85％的磷酸5.6g，焦磷酸氫鈉48g，在溫度105℃下攪拌0.5小時(shí)，115℃下攪拌1小時(shí)，在-0.092MPa，溫度為115℃條件下脫水1.5小時(shí)，破真空，加入六硅酸鎂0.8g，在溫度110℃下攪拌0.5小時(shí)，再加入抗氧劑2、6-二叔丁基對(duì)甲酚4g，攪拌0.5小時(shí)，降溫至80℃，進(jìn)行過(guò)濾，制成非氟里昂體系的硬質(zhì)聚醚多元醇。
實(shí)施例二向5L反應(yīng)釜中投入濃度為48％的氫氧化鉀19g，蔗糖600g，山梨醇200g，二甘醇400g，攪拌升溫，真空脫水，水份＜1％后，連續(xù)加入環(huán)氧丙烷2400g，然后在115℃條件下熟化約1～2小時(shí)至壓力不變，在-0.092Mpa，溫度為115℃條件下脫氣1小時(shí)，氮?dú)馄普婵?，再連續(xù)加入環(huán)氧乙烷400g，熟化至壓力不變，脫氣，制得粗聚醚多元醇；將粗聚醚多元醇降溫至100℃，加入濃度為85％的磷酸6.5g，在溫度105℃下攪拌0.5小時(shí)，115℃下攪拌1小時(shí)，加入六硅酸鎂0.8g，在溫度110℃下攪拌0.5小時(shí)，降溫至80℃，進(jìn)行過(guò)濾，制成非氟里昂體系的硬質(zhì)聚醚多元醇。
權(quán)利要求
1.一種非氟里昂發(fā)泡體系聚氨酯硬泡用聚醚多元醇的制備方法，其特征在于是以糖醇、含氮化合物、二元醇為復(fù)合起始劑，以堿金屬氫氧化合物為催化劑，加入氧化烯烴進(jìn)行陰離子配為聚合反應(yīng)，反應(yīng)溫度為95～120℃，反應(yīng)壓力為-0.096MPa～0.5MPa，再經(jīng)中和、精制、過(guò)濾，制成非氟里昂發(fā)泡體系最適合全水發(fā)泡體系的聚氨酯硬泡用聚醚多元醇；制備非氟里昂發(fā)泡體系聚氨酯硬泡用聚醚多元醇包括下列步驟(1)、制備粗聚醚多元醇按重量計(jì)，向聚合釜中加入濃度為48％的堿金屬氫氧化物0.2～0.6份，糖醇12～25份、含氮化合物7.5～9.5份、二元醇3～10份，攪拌升溫到95％后，連續(xù)加入環(huán)氧化合物55～70份，然后在115℃熟化約1～2小時(shí)至壓力不變，在-0.092MPa，溫度為115℃條件下脫氣1小時(shí)，氮?dú)馄普婵?，再連續(xù)加入環(huán)氧化合物10～25份，熟化至壓力不變，脫氣，制得粗聚醚多元醇；(2)、制備精聚醚多元醇按重量計(jì)，向中和釜中加入粗聚醚多元醇100份，升溫至80～110℃，加入去離子水0.4～0.5份，中和酸0.12～0.20份，焦磷酸鹽0.00～0.14份，100～110℃下攪拌0.5小時(shí)，110～120℃下攪拌1小時(shí)，脫水后，加入精制劑0.00～0.25份，在110～120℃下攪拌0.5小時(shí)，再加入抗氧劑0.00～0.15份，降溫至80℃過(guò)濾，制成非氟里昂發(fā)泡體系聚氨酯硬泡用聚醚多元醇。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的非氟里昂發(fā)泡體系聚氨酯硬泡用聚醚多元醇的制備方法，其特征在于所說(shuō)的堿金屬氫氧化物包括氫氧化鉀、氫氧化鈉、氫氧化鋰；糖醇包括蔗糖、山梨醇糖、甘露醇糖、葡萄糖；含氮化合物包括一乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、乙二胺；二元醇包括水、二甘醇、丙二醇、二丙二醇；環(huán)氧化合物包括環(huán)氧丙烷、環(huán)氧乙烷；中和酸包括磷酸、草酸、乙酸；焦磷酸鹽包括焦磷酸氫鈉、焦磷酸氫鈣；精制劑包括硅藻土、活性白土、六硅酸鎂；抗氧劑包括2、6-二叔丁基對(duì)甲酚。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的非氟里昂發(fā)泡體系聚氨酯硬泡用聚醚多元醇的制備方法，其特征在于向5L反應(yīng)釜中投入濃度為48％的氫氧化鉀8.5g，蔗糖585g，二乙醇胺355g，去離子水146g，攪拌升溫到95％后，連續(xù)加入環(huán)氧丙烷2520g，然后在115℃條件下熟化約1～2小時(shí)至壓力不變，在-0.092Mpa，溫度為115℃條件下脫氣1小時(shí)，氮?dú)馄普婵?，再連續(xù)加入環(huán)氧乙烷388g，熟化至壓力不變，脫氣，制得粗聚醚多元醇；將粗聚醚多元醇降溫至100℃，加入去離子水18g，濃度為85％的磷酸5.6g，焦磷酸氫鈉48g，在溫度105℃下攪拌0.5小時(shí)，115℃下攪拌1小時(shí)，在-0.092MPa，溫度為115℃條件下脫水1.5小時(shí)，破真空，加入六硅酸鎂0.8g，在溫度110℃下攪拌0.5小時(shí)，再加入抗氧劑2、6-二叔丁基對(duì)甲酚4g，攪拌0.5小時(shí)，降溫至80℃，進(jìn)行過(guò)濾，制成非氟里昂體系的硬質(zhì)聚醚多元醇。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的非氟里昂發(fā)泡體系聚氨酯硬泡用聚醚多元醇的制備方法，其特征在于向5L反應(yīng)釜中投入濃度為48％的氫氧化鉀19g，蔗糖600g，山梨醇200g，二甘醇400g，攪拌升溫真空脫水，水份＜1％后，連續(xù)加入環(huán)氧丙烷2400g，然后在115℃條件下熟化約1～2小時(shí)至壓力不變，在-0.092MPa，溫度為115℃條件下脫氣1小時(shí)，氮?dú)馄普婵?，再連續(xù)加入環(huán)氧乙烷400g，熟化至壓力不變，脫氣，制得粗聚醚多元醇；將粗聚醚多元醇降溫至100℃，加入濃度為85％的磷酸6.5g，在溫度105℃下攪拌0.5小時(shí)，115℃下攪拌1小時(shí)，加入六硅酸鎂0.8g，在溫度110℃下攪拌0.5小時(shí)，降溫至80℃，進(jìn)行過(guò)濾，制成非氟里昂體系的硬質(zhì)聚醚多元醇。
全文摘要
本發(fā)明屬于化工技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種全水發(fā)泡聚醚多元醇的制備方法，特別涉及一種非氟里昂發(fā)泡體系聚氨酯硬泡用聚醚多元醇的制備方法。其特征在于是以糖醇、含氮化合物、二元醇為復(fù)合起始劑，以堿金屬氫氧化合物為催化劑，加入氧化烯烴進(jìn)行陰離子配為聚合反應(yīng)，反應(yīng)溫度為95－120℃，反應(yīng)壓力為－0.096MPa～0.5MPa，再經(jīng)中和、精制、過(guò)濾，制成非氟里昂發(fā)泡體系最適合全水發(fā)泡體系的聚氨酯硬泡用聚醚多元醇。本發(fā)明將環(huán)氧乙烷引進(jìn)聚醚多元醇分子結(jié)構(gòu)中，使聚醚多元醇產(chǎn)品粘度降低、活性增高、聚醚多元醇產(chǎn)品與水的互溶性增強(qiáng)，本發(fā)明生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單、技術(shù)含量高，是非氟里昂發(fā)泡體系理想的聚醚多元醇產(chǎn)品。
文檔編號(hào)C08G18/48GK1696168SQ20051004650
公開(kāi)日2005年11月16日 申請(qǐng)日期2005年5月25日 優(yōu)先權(quán)日2005年5月25日
發(fā)明者李文祥 申請(qǐng)人:李文祥