[发明专利]一种聚醚多元醇和聚氨酯硬质泡沫塑料及制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种聚醚多元醇和一种聚氨酯硬质泡沫塑料，以及它们的制备方法。

背景技术

聚氨酯硬质泡沫塑料，具有良好的物理机械性能、声学性能和耐化学性能，尤其是导热系数特别低，广泛应用于家电、建筑板材、管道、外墙喷涂等各种保温领域。在国家出台65％建筑节能政策和哥本哈根会议之后，建筑节能的要求越来越高，聚氨酯硬质泡沫塑料作为优异的保温材料，聚氨酯行业迎来新的发展契机。然而，普通的聚氨酯泡沫存在耐高温性能差、易燃等缺点，影响到其在建筑、板材和管道等领域中的应用。

开发具有耐高温性和耐燃性的聚氨酯硬质泡沫塑料是目前聚氨酯行业的研究方向之一。目前，行业内对耐热性能的研究，主要集中在以松香树脂改性聚醚多元醇，如期刊《热固性树脂》2010年1期《新型松香聚醚多元醇的合成及耐热性研究》。松香树脂改性聚醚多元醇虽然能够提高所制得的聚氨酯硬质泡沫的耐热性能，但由于松香聚醚多元醇的粘度太高，达30000mPa·s以上，官能度较低，仅为约3.0，影响泡沫的流动性能和后期熟化性能，使原料的工艺性能变差，因此在板材和管道配方体系中应用仍然受到限制。因此，亟需开发性能更佳，更适宜应用的耐高温性和耐燃性的聚氨酯硬质泡沫塑料。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是为了克服现有的用于耐高温性、耐燃性的聚氨酯硬质泡沫塑料的聚醚多元醇粘度高、官能度低，从而影响工艺性能的缺陷，而提供一种粘度更低、官能度较高的聚醚多元醇，及由其制得的具有优异的耐高温性、耐燃性和压缩强度的聚氨酯硬质泡沫塑料，以及它们的制备方法。

本发明首先涉及一种聚醚多元醇的制备方法，其包括如下步骤：采用复合起始剂、聚醚多元醇合成催化剂和环氧丙烷按常规聚醚多元醇合成方法制备聚醚多元醇；所述的复合起始剂为0.04～0.08份甘油、0.2～0.4份二羟甲基苯酚和0.56～0.72份蔗糖，所述的份为重量份；所述的环氧丙烷与复合起始剂的质量比值为1.7～2.3。

其中，所述的复合起始剂更优选为0.04份甘油、0.4份二羟甲基苯酚和0.56份蔗糖，或者更优选为0.08份甘油、0.2份二羟甲基苯酚和0.72份蔗糖，或者更优选为0.08份甘油、0.2份二羟甲基苯酚和0.56份蔗糖，或者更优选为0.04份甘油、0.2份二羟甲基苯酚和0.72份蔗糖。

其中，所述的聚醚多元醇合成催化剂可为本领域合成聚醚多元醇常用的各种催化剂，如阴离子聚合催化剂(如KOH、NaOH、醇钾或醇钠等)或阳离子聚合催化剂(如BF₃、TiCl₄或SnCl₄等)，较佳的使用KOH或NaOH等工业制备中常用的催化剂，其中又以KOH为主。所述的聚醚多元醇合成催化剂的用量按常规催化有效量选择，如KOH一般为环氧丙烷质量的0.1％～1％。

其中，所述的环氧丙烷为本领域合成聚醚多元醇常用的单体，较佳的规格要求为：水分≤0.01％，醛含量(丙醛)≤0.01％，色度(APHA)＜10，纯度≥99.5/％；百分比为质量百分比。

采用上述原料，按本领域聚醚多元醇合成方法的常规反应步骤和条件，即可制得本发明的聚醚多元醇。

优选工艺为：采用KOH或NaOH为聚醚多元醇合成催化剂；将复合起始剂与聚醚多元醇合成催化剂搅拌混合熔化，之后在真空减压条件下，进行脱水，再将所得产物与环氧丙烷进行聚合反应，即可。其中，所述的搅拌混合的温度较佳的为80～90℃。所述的真空减压条件较佳的为真空度低于1500Pa。所述的脱水的温度较佳的为110～120℃，更佳的为115℃。所述的脱水的时间较佳的为1～2小时。所述的聚合反应按常规在惰性气体(如氮气)保护下进行，具体通氮气的操作可为在脱水后，进行氮气置换，置换次数较佳为3次。所述的环氧丙烷的加料方式可为分批加料或连续加料。当采用分批加料时，每批次的加料量较佳的为环氧丙烷总量的6％～10％，每批次加料较佳的以当反应釜压力降至0.1Mpa以下时加料为宜。所述的聚合反应的温度较佳的为80～120℃，更佳的为反应初期温度为80～90℃，反应中后期温度110～115℃。所述的聚合反应的压力较佳的为0.4MPa以下。所述的聚合反应的时间较佳的为加完环氧丙烷后，再反应0.5～1.5小时，更佳的为加完环氧丙烷后，压力降至0.1MPa左右稳定后，110～115℃再反应1小时。聚合反应结束后，可按本领域常规方法进行后处理，一般为再进行中和、脱水和过滤等精制处理。