[发明专利]聚氨酯软质高回弹冷模塑用聚合物多元醇制备方法及用途

说明书

技术领域

本发明属于聚氨酯用聚合物多元醇，特别涉及一种聚氨酯软质高回弹冷模塑泡沫用聚合物多元醇制备方法及用途，特别是高固含量的聚合物多元醇的制造工艺。设计制造有适宜的大分子结构的大分子分散剂以及合成高固含量聚合物多元醇的最佳配方。

背景技术

聚合物多元醇是制造高回弹软质泡沫的主要原料，在制造泡沫的配方中加入聚合物多元醇可提高泡沫制品的承载性，泡沫的回弹性，泡沫硬度。高回弹泡沫分两种：一种为大块聚氨酯泡沫；另外一种是模塑泡沫。模塑泡沫又分冷模塑和热模塑泡沫。近些年，为适应相关行业，如汽车、航空、家具等的发展，对聚合物多元醇的固含量要求越来越高。最初聚合物多元醇固含量是20wt％左右，相继发展到30wt％，40wt％，42wt％，43wt％。近些年的研发方向是45wt％或高于45wt％固含量的聚合物多元醇。

生产高固含量的聚合物多元醇最关键的问题是配方中大分子分散剂的分子结构，分子量的设计和合成及确定制造聚合物的最佳配方。因此有关聚合物多元醇的文献都提出大分子分散剂的合成和聚合物多元醇的制造配方。如：

U.S.4.652.589中叙述了两种分散剂，一种是以6官能的山梨醇为起始剂加聚PO、EO，进行嵌段聚合，EO在内段，制成分子量为12000的大分子，再与顺酐反应引入双键后用EO封端，制成大分子分散剂；另一种是以3官能的甘油为起始剂加聚PO、EO，EO封端15wt％，制成分子量约5000的大分子，再与顺酐反应引入双键后，用EO封端，制成大分子分散剂。利用这两种分散剂制造聚合物多元醇用于大块聚氨酯泡沫。在聚合物配方中使用聚合控制剂是异丙醇，制造的聚合物多元醇固含量为41～45wt％。

U.S.4.458.038中叙述了用3官能的三羟甲基丙烷为起始剂加聚PO、EO，制成分子量为6732的大分子，与顺酐反应引入双键后，EO封端，制成大分子分散剂，在聚合物的制造配方中，采用聚合控制剂是十二烷基硫醇，制成聚合物的固含量34wt％左右，用于高回弹大块泡沫。

U.S.5.594.066专利中阐述了采用三种不同分子量的大分子制作分散剂，但只有6官能山梨醇为起始剂的大分子可用，其分子量12020，引入双键的方式是将甲基丙烯酸羟丙基酯先与TDI链接，再与大分子链接，制成分散剂。在聚合物制造中聚合稳定剂用异丙醇，同时配方中含有溶剂甲苯。制得的聚合物多元醇固含量44wt％，用于高回弹大块泡沫。

U.S.2005024572专利中阐述了制造大分子的程序是用TDI将甲基丙烯酸羟乙基酯与3000分子量的三官能大分子偶联制得分散剂。在制备聚合物的配方中加入溶剂：甲醇或乙醇或二甲苯或混合溶剂，制固含量50wt％的大块泡沫用聚合物多元醇。

U.S.20060025492专利中阐述了采用几种方式，向以山梨醇起始剂加聚PO、EO分子量为12000的分子中引入双键，引入双键的化合物有顺酐，甲基丙烯酸羟乙基酯和TMI

(Isopropenyl dimelhyl benzyl isocyanatl)异丙醇二甲基苯酰异氰酸酯，然后用制成的大分子分两段连续工艺制成预制稳定剂(在聚合物多元醇制备中起分散剂作用)，预制稳定剂中含有60％聚合控制剂异丙醇，15.9％的聚SAN粒子，24％大分子。该预制稳定剂可制成大块泡沫用和冷模塑泡沫用聚合物多元醇。其中所制得冷模塑用聚合物多元醇的固含量60-62wt％，但粘度很高。聚合物多元醇固含量60.82wt％时的粘度为93622CST，固含量62.25wt％时的粘度为251311CST，这样高的粘度为后加工造成很大困难，不便使用。

U.S.20050245724专利中阐述了使用TDI将甲基丙烯酸羟乙基酯与4官能分子量为7000的聚醚多元醇进行偶联制成分散剂。采用此分散剂制得聚合物多元醇用于大块泡沫。

U.S.20060025491中阐述了用MDI将12000分子量的山梨醇起始剂加PO、EO制成的聚醚多元醇与TMI进行偶联制成大分子，然后用二段连续反应制成预制稳定剂，再合成用于冷模塑的聚合物多元醇。其固含量43wt％，合成配方中采用异丙醇作为聚合控制剂。

发明内容