本發(fā)明涉及聚醚多元醇生產(chǎn)，具體為聚氨酯仿木材料用聚醚多元醇及其制備方法。

背景技術(shù)：

1、聚氨酯仿木材料或者聚氨酯合成木材，從聚氨酯材料學科的角度來說，是一類中高密度的結(jié)構(gòu)性硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料（簡稱聚氨酯硬泡）。它具有微細泡孔結(jié)構(gòu)，具有比常規(guī)保溫用硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料高得多的密度，密度通常高于0.2g/cm3(200kg/m3)，特殊的仿木材料密度也可低于這個值：大多數(shù)用于合成木材的聚氨酯結(jié)構(gòu)泡沫塑料，具有致密堅韌的表皮，屬于整皮（或稱自結(jié)皮）硬質(zhì)泡沫塑料。聚氨酯仿木材料屬于聚氨酯結(jié)構(gòu)硬泡，通過組合聚醚與異氰酸酯混合反應而成，一般采用模塑成型工藝生產(chǎn)，有的采用反應成型（rim）或反應注射成型（rrim）工藝生產(chǎn)，物料的流動性比較重要。一般來說，物料粘度越低流動性越好，易充模。異氰酸酯組分粘度一般在500mpa·s以下：組合聚醚組分粘度一般小于1000mpa·s，以低于500mpa·s為宜。兩組分粘度不能相差太大，否則用機器發(fā)泡配比出現(xiàn)偏差，而且物料混合不一定很均勻。

2、聚氨酯硬泡仿木組合聚醚料中，聚醚多元醇是主原料之一，它不僅影響組合聚醚的粘度等參數(shù)和發(fā)泡工藝，而且影響制品的物理性能，通常，在一定范圍內(nèi)，聚醚多元醇的平均官能度越高，所制得的聚合物交聯(lián)度越大，制品的機械性能和耐熱性能越高。但高官能度聚醚多元醇粘度大，組合聚醚粘度大，發(fā)泡料流動性等工藝性能差，可能引起注模不均勻和制件缺陷。因此在仿木硬泡原料體系，一般在高官能度聚醚多元醇中摻入部分低粘度的低官能度聚醚多元醇（如聚醚二醇或聚醚三醇），它們的比例調(diào)整在一定的范圍，以高官能度聚醚多元醇為主，聚醚多元醇的平均官能度可控制在3.5-4范圍，以使得組合聚醚有良好的流動性，硬泡制品具有良好的性能，但聚醚多元醇粘度高，使用不方便，工藝操作性差，只能通過調(diào)節(jié)密度增加工藝實用性，但往往在降低密度的同時引起機械性能下降；若低官能度聚醚用量過大，同密度下制得的硬泡壓縮強度會降低，泡沫的后固化時間也將明顯增長。如何平衡高官能度聚醚的用量以保證密度參數(shù)與機械性能，同時加入低官能度聚醚以保證組合聚醚體系的低粘度、良好的流動性與工藝性一直是配料的難點。

3、另外，聚氨酯硬泡仿木制品(毛坯及一次成型終成品)表面、淺表層應杜絕有尺寸較大的氣泡。由于仿木組合聚醚粘度、流動性、模具溫度、工藝等因素，在脫模時易產(chǎn)生氣泡，大量的小氣泡填補起來則具有相當大的難度。而如何解決聚氨酯硬泡仿木制品易出現(xiàn)氣泡這一問題成為聚氨酯硬泡仿木制品生產(chǎn)中必須考慮的問題。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、根據(jù)以上現(xiàn)有技術(shù)中的不足，本發(fā)明的目的是提供一種聚氨酯仿木材料用聚醚多元醇，解決了聚氨酯仿木制品在生產(chǎn)制作過程中因調(diào)密度而強度降低，表面易產(chǎn)生氣泡等材料性能下降的問題。

2、本發(fā)明的另一個目的在于提供一種聚氨酯仿木材料用聚醚多元醇的制備方法，以含氟化合物為起始劑，低溫預滴環(huán)氧乙烷后混合三羥甲基丙烷脫氣，之后升溫繼續(xù)加入環(huán)氧丙烷，合成聚氨酯仿木材料用聚醚多元醇。

3、本發(fā)明是采用以下的技術(shù)方案實現(xiàn)的：

4、所述的聚氨酯仿木材料用聚醚多元醇的制備方法，包括以下步驟：

5、（1）按質(zhì)量比將含氟化合物投入反應釜中，同時加入堿性催化劑，合釜試漏置換后，氮氣氛圍下，升溫至60-70℃，打開環(huán)氧烷烴化合物閥門，滴加環(huán)氧乙烷，進料完畢后，調(diào)整內(nèi)壓至-0.05mpa以下，得含氟化合物料頭；

6、（2）在步驟（1）所得含氟化合物料頭基礎(chǔ)上，向反應釜中加入三羥甲基丙烷，加入堿性催化劑，攪拌升溫后，開始真空鼓泡脫氣，得聚合物中間體；

7、（3）對步驟（2）所得聚合物中間體，繼續(xù)升溫攪拌，待溫度升至105-115℃時，打開環(huán)氧烷烴化合物閥門，滴加環(huán)氧丙烷，滴加完畢后，進行內(nèi)壓反應；

8、（4）內(nèi)壓反應完成后，降溫進行氮氣鼓泡，脫去產(chǎn)品中殘余小分子物質(zhì)，降溫放料得聚氨酯仿木材料用聚醚多元醇；

9、所述的含氟化合物、環(huán)氧乙烷、三羥甲基丙烷、環(huán)氧丙烷的質(zhì)量百分比為：（6-12.4）：（48.01-59.41）：（8.6-18.2）：（20.58-25.46）。

10、所述的含氟化合物為含有苯環(huán)氟元素的含氟苯胺化合物，氟含量為29.8-42.46%。

11、所述的步驟（1）與步驟（2）中的堿性催化劑，為c12-c14叔胺、三乙胺中的一種，步驟（1）中堿性催化劑的添加量為所有原料總質(zhì)量的0.3-0.8‰，優(yōu)選0.5‰；步驟（2）中堿性催化劑的添加量為所有原料總質(zhì)量的2-5‰，優(yōu)選2.5‰。

12、所述的步驟（2）中攪拌升溫至105-115℃，真空鼓泡脫氣時間為1.5-2.0h。

13、所述的步驟（3）中，環(huán)氧丙烷滴加過程中，壓力在0.25-0.35mpa下，溫度控制在105-125℃，滴加完畢后，在0.2-0.4mpa范圍內(nèi)繼續(xù)內(nèi)壓反應2-3h。

14、所述的步驟（4）中，降溫進行氮氣鼓泡時，降溫至90-100℃，鼓泡時間為1-2h。

15、所述的步驟（4）中，聚氨酯仿木材料用聚醚多元醇的含氟量為1.78-5.26%。

16、環(huán)氧烷烴化合物為環(huán)氧乙烷、環(huán)氧丙烷，且先環(huán)氧乙烷聚合后環(huán)氧丙烷聚合。

17、聚氨酯仿木材料用聚醚多元醇，由以上聚氨酯仿木材料用聚醚多元醇的制備方法制得。

18、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：

19、（1）本發(fā)明所合成產(chǎn)品為聚氨酯仿木材料用聚醚多元醇，有較低的粘度與羥值，與水具有較好的互溶性，與常規(guī)聚醚產(chǎn)品相容性好，在全水仿木組合聚醚體系中更穩(wěn)定。

20、（2）本發(fā)明所用含氟原料氟含量高，能夠明顯提升仿木材料表面狀態(tài)，減少針眼氣泡等缺陷。

21、（3）本發(fā)明所選含氟化合物含有苯環(huán)，且選擇三羥甲基丙烷復配，在仿木組合聚醚體系里能夠提供更好的強度與脫模性。

技術(shù)特征：

1.一種聚氨酯仿木材料用聚醚多元醇的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚氨酯仿木材料用聚醚多元醇的制備方法，其特征在于，所述的含氟化合物為含有苯環(huán)氟元素的含氟苯胺化合物，氟含量為29.8-42.46%。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚氨酯仿木材料用聚醚多元醇的制備方法，其特征在于，所述的步驟（1）與步驟（2）中的堿性催化劑，為c12-c14叔胺、三乙胺中的一種，步驟（1）中堿性催化劑的添加量為所有原料總質(zhì)量的0.3-0.8‰，步驟（2）中堿性催化劑的添加量為所有原料總質(zhì)量的2-5‰。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚氨酯仿木材料用聚醚多元醇的制備方法，其特征在于，所述的步驟（2）中攪拌升溫至105-115℃，真空鼓泡脫氣時間為1.5-2.0h。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚氨酯仿木材料用聚醚多元醇的制備方法，其特征在于，所述的步驟（3）中，環(huán)氧丙烷滴加過程中，壓力在0.25-0.35mpa下，溫度控制在105-125℃，滴加完畢后，在0.2-0.4mpa范圍內(nèi)繼續(xù)內(nèi)壓反應2-3h。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚氨酯仿木材料用聚醚多元醇的制備方法，其特征在于，所述的步驟（4）中，降溫進行氮氣鼓泡時，降溫至90-100℃，鼓泡時間為1-2h。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚氨酯仿木材料用聚醚多元醇的制備方法，其特征在于，所述的步驟（4）中，聚氨酯仿木材料用聚醚多元醇的含氟量為1.78-5.26%。

8.一種聚氨酯仿木材料用聚醚多元醇，其特征在于，由權(quán)利要求1-7任一所述的聚氨酯仿木材料用聚醚多元醇的制備方法制得。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及聚氨酯仿木材料用聚醚多元醇生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，具體為聚氨酯仿木材料用聚醚多元醇及其制備方法。包括以下步驟：按質(zhì)量比將含氟化合物投入反應釜中，同時加入堿性催化劑，升溫后，滴加環(huán)氧乙烷；之后向反應釜中加入三羥甲基丙烷，加入堿性催化劑，得聚合物中間體；繼續(xù)升溫攪拌，待溫度升至105?115℃時，滴加環(huán)氧丙烷，滴加完畢后，進行內(nèi)壓反應；內(nèi)壓反應完成后，降溫進行氮氣鼓泡，得聚氨酯仿木材料用聚醚多元醇；本發(fā)明所合成產(chǎn)品為聚氨酯仿木材料用聚醚多元醇，有較低的粘度與羥值，與水具有較好的互溶性，與常規(guī)聚醚產(chǎn)品相容性好，在全水仿木組合聚醚體系中更穩(wěn)定。

技術(shù)研發(fā)人員：郭懷泉,李海東,邵家政,紀祥輝,程鑄洪
受保護的技術(shù)使用者：山東一諾威新材料有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/9/29