一種新型改性苯酐聚酯多元醇及其制備方法和用其制備的聚氨酯泡沫塑料的制作方法
【專利說明】一種新型改性苯酐聚酯多元醇及其制備方法和用其制備的聚氨酯泡沬塑料
[0001]
技術領域
[0002]本發(fā)明涉及一種新型改性苯酐聚酯多元醇及其制備方法和用其制備的聚氨酯泡沫塑料。
【背景技術】
[0003]近年來，由于聚氨酯工業(yè)的飛速發(fā)展，聚醚多元醇發(fā)泡體系廣泛應用，但是聚醚多元醇發(fā)泡體系存在著結構強度比較低，硬度較差的缺點，無法廣泛應用。
[0004]近年來，全球石油資源日益枯竭，人們對材料的阻燃性能要求越來越高，同時國家整治環(huán)境問題的力度也越來越大，促使高分子材料的研究朝向清潔化學品、化學工藝及高阻燃性能方向發(fā)展。運用可再生生物原材料替代石油化學原材料是大勢所趨。因此，開發(fā)新的技術研究一種新型改性苯酐聚酯多元醇和用其制備的聚氨酯泡沫塑料及其制備方法，替代石油化工原料制備聚氨酯泡沫，對開發(fā)生物基原材料的深加工、走可持續(xù)發(fā)展道路具有重要的現(xiàn)實意義。
[0005]聚氨酯泡沫質輕、閉孔率高、強度高，是一種高效的保溫材料，但因其多孔結構，泡沫容易燃燒，一般提高其阻燃性能主要以添加型和反應型兩種為主，添加型需要添加大量的阻燃劑，往往使材料的物理機械加工性能大幅度降低，且時間越長，阻燃性能會發(fā)生迀移，阻燃效果大大降低，反倒存在安全隱患。反應型阻燃劑由于帶有反應性的化學基團，與聚氨酯形成共價鍵，不易迀移，提高聚氨酯泡沫的持久阻燃性。因此開發(fā)新型改性苯酐聚酯多元醇具有現(xiàn)實意義。
[0006]

【發(fā)明內容】

[0007]本發(fā)明的目的是提供穩(wěn)定強度的改性苯酐聚酯多元醇，用于制備硬質聚氨酯泡沫塑料，為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的及時方案為:
一種新型改性苯酐聚酯多元醇，其特征是:包括以下步驟:
將醇3?4份加入反應釜，醇選用二甘醇，邊攪拌邊升溫，然后在攪拌情況下加入苯酐2?3份，改性劑ΚΜ??.02?0.03份，最后加入催化劑0.001?0.002份，催化劑選用鈦酸丁酯和鈦酸異丙酯中的一種或兩種，當釜溫升至180°C左右，酯化反應開始，有水餾出，降低升溫速度，使反應平穩(wěn)進行，控制釜溫在180?220°C左右，氣溫不超過100°C，維持5?6小時；
當氣溫開始下降時，緩慢升溫同時控制氣溫不超過70°C，防止醇與水一起餾出，當釜溫升至220~250°C，保溫4~5小時，當氣溫開始下降，出水量接近理論出水值時，取樣測定酸值，當酸值< 10mgK0H/g，表明常壓酯化反應基本完成； 為了促進酯化反應進行完全，在負壓下進行反應，降溫至170?210°C，開始抽真空，真空度逐漸提高，最后達到0.08?0.09Mpa，維持2小時左右，取樣測定酸值，當酸值彡1.0mgKOH/g，反應進行完全，降溫至60?80°C，出料，得到改性苯酐聚酯多元醇，其羥值為280mg/gK0H，25°C粘度為 6000 mPa.s。
[0008]其特征是:將醇3?4份加入反應釜，醇選用二甘醇，邊攪拌邊升溫，然后在攪拌情況下加入苯酐2?3份，改性劑ΚΜ??.02?0.03份，最后加入催化劑0.001?0.002份，催化劑選用鈦酸丁酯和鈦酸異丙酯中的一種或兩種，當釜溫升至180°C左右，酯化反應開始，有水餾出，降低升溫速度，使反應平穩(wěn)進行，控制釜溫在180?220°C左右，氣溫不超過100°C，維持5?6小時；
當氣溫開始下降時，緩慢升溫同時控制氣溫不超過70°C，防止醇與水一起餾出，當釜溫升至220~250°C，保溫4~5小時，當氣溫開始下降，出水量接近理論出水值時，取樣測定酸值，當酸值< 10mgK0H/g，表明常壓酯化反應基本完成；
為了促進酯化反應進行完全，在負壓下進行反應，降溫至170?210°C，開始抽真空，真空度逐漸提高，最后達到0.08?0.09Mpa，維持2小時左右，取樣測定酸值，當酸值彡1.0mgKOH/g，反應進行完全，降溫至60?80°C，出料，得到改性苯酐聚酯多元醇，其羥值為280mg/gK0H，25°C粘度為 6000 mPa.s。
[0009]—種新型改性苯酐聚酯多元醇制備的的聚氨酯泡沫塑料，其特征是:按照質量份稱取聚醚多元醇60g、改性苯酐聚酯多元醇40g、勻泡劑(AK-8805) 3g、胺類催化劑(N，N- 二甲基環(huán)己胺)0.76份、金屬類催化劑異辛酸鉀0.75份、醋酸鉀0.5份、水1.5份、環(huán)戊烷15份混合攪拌均勻配制成組合聚醚，然后在口杯中依次加入上述組合聚醚11.6g、多次甲基多苯基多異氰酸酯20.9g，在轉速3000-3500r/min條件下機械攪拌10s，制得的聚氨酯泡沫塑料。
[0010]本發(fā)明具有如下優(yōu)點:
(1)其特征在于端羥基聚酯，同聚酯多元醇相比，由于引入苯環(huán)結構，從而使合成的聚氨酯分子鏈中增加了若干個苯環(huán)結構，大大提高了聚氨酯本身的硬度，使其發(fā)泡形成的泡沫結構具有阻燃性、剛硬性和耐化學性等綜合優(yōu)良性能。
[0011](2)制得的硬質聚氨酯泡沫塑料泡孔細膩，力學穩(wěn)定性好、剛性級別高，保溫效果好。
[0012](3) 一種新型改性苯酐聚酯多元醇，其特征在于端羥基聚酯，同聚酯多元醇相比，由于引入苯環(huán)結構，從而使合成的聚氨酯分子鏈中增加了若干個苯環(huán)結構，大大提高了聚氨酯本身的硬度，使其發(fā)泡形成的泡沫結構具有阻燃性、剛硬性和耐化學性等綜合優(yōu)良性能；通過改性劑KMT，參與改性反應，泡沫結構發(fā)生變化，不易老化，收縮率低，泡沫細膩均勻，結構體穩(wěn)定，所述的新型改性苯酐聚酯多元醇，其特征在于將其與催化劑、發(fā)泡劑、勻泡劑、阻燃劑、水等混合配制成組合料，與多次甲基多苯基異氰酸酯反應制備硬質聚氨酯泡沫，配合聚醚多元醇，制得的硬質聚氨酯泡沫阻燃性好、力學性能穩(wěn)定、保溫性能優(yōu)良。
[0013]
【具體實施方式】
[0014] 實施例1:使用在四頸瓶制備改性苯酐聚酯多元醇；
在四頸瓶上，裝上回流冷凝管，往四頸瓶中加入苯酐2份、改性劑KMT0.001份、二甘醇3份，在氮氣保護下攪拌混合均勻，升溫至180°C，酯化反應開始，有水餾出，降低升溫速度，使反應平穩(wěn)進行，控制釜溫在180°C，氣溫不超過100°C，維持5小時，當氣溫開始下降時，緩慢升溫同時控制氣溫不超過70°C，防止醇與水一起餾出，當釜溫升至220°C，保溫4小時，當氣溫開始下降，出水量接近理論出水值時，取樣測定酸值，當酸值(10mgK0H/g，表明常壓酯化反應基本完成；為了促進酯化反應進行完全，必須在負壓下進行反應；降溫至170°C，開始抽真空，真空度逐漸提高，最后達到0.08Mpa，維持2小時左右；取樣測定酸值，當酸值^ 1.0 mgKOH/g，反應進行完全，降溫至60°C，出料。得到改性苯酐聚酯多元醇，其羥值為