[发明专利]一种聚氨酯泡沫塑料及其制备方法

权利要求书

1.一种聚氨酯泡沫塑料，其特征在于：该塑料具有如下的重复结构单元，

其中：R选自

R′具有如下的重复结构单元：

R₁选自

R₂选自

n＝1～1000，m＝1～100，o＝2～11，p＝2～13。

2.权利要求1所述的聚氨酯泡沫塑料的制备方法，其特征在于：该方法包括以下步骤，

将单体a、单体b、2，3-丁二醇及第一催化剂按照一定比例加入到装有搅拌装置和冷凝装置的烧瓶中，抽真空、充氮气除去反应装置中的氧气，保证酯交换和/或酯化反应在氮气条件下进行，加热至反应混合物完全熔化/溶解成均相体系后，控制反应温度为170～230℃，在搅拌、冷凝条件下进行反应，直至酯交换及酯化反应的副产物达到理论计算量的92％以上；

加入第二催化剂，在240～280℃下抽真空至小于500Pa，搅拌0.5～6h，停止反应，得到聚酯多元醇；

将得到的聚酯多元醇、异氰酸酯、第三催化剂、发泡剂、泡沫稳定剂以及开孔剂按照一定的比例加入混合器，在10～20s内高速搅拌混合均匀，立即倒入80℃模具内经过12h发泡成型，即得产品聚氨酯泡沫塑料；

其中：单体a选自脂肪族二元酸和/或脂肪族二元酯；单体b选自脂肪族二元醇和/或脂肪族多元醇；单体b与2，3-丁二醇的质量比为0∶1～1∶1；单体a与单体b和2，3-丁二醇的总量的质量比为1∶1～1∶3；第一催化剂和第二催化剂占单体a、单体b和2，3-丁二醇的总量的重量分数为0.001％～0.5％，优选0.005％～0.3％；异氰酸酯占聚酯多元醇的重量分数为10～200％；第三催化剂占聚酯多元醇的重量分数为0.05～3％；泡沫稳定剂占聚酯多元醇的重量分数为0.05～2％；发泡剂占聚酯多元醇的重量分数为1～60％；开孔剂占聚酯多元醇的重量分数为0.1～5％；

其中：所述的第一催化剂和第二催化剂为对酯交换和/或酯化具有催化作用的常规催化剂；优选地，所述的第一催化剂和第二催化剂选自基于下述元素：Ti、Ge、Zn、Fe、Mn、Co、Zr、Mg、Sb、Sn、V、Ir、La、Ce、Li和Ga的金属化合物；

所述的第三催化剂为组合催化剂，包括叔胺类和有机锡类两类化合物，两类化合物的质量比为0∶1～10∶1。

3.根据权利要求2所述的聚氨酯泡沫塑料的制备方法，其特征在于：所述的脂肪族二元酸选自C₂～C₁₅的直链脂肪族二元酸和/或C₅～C₁₀的环状脂环族二元酸；优选地，所述脂肪族二元酸选自乙二酸、丙二酸、丁二酸、戊二酸、己二酸、庚二酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸、十一烷二酸、十二烷二酸、十三烷二酸、1，2-环己烷二甲酸或1，4-环己烷二甲酸中的一种或多种；更优选地，所述脂肪族二元酸为己二酸；所述的脂肪族二元酯选自脂肪族二元酸的C₁-C₆烷基酯；优选地，所述的脂肪族二元酯为己二酸二甲酯。

4.根据权利要求2所述的聚氨酯泡沫塑料的制备方法，其特征在于：所述的脂肪族二元醇选自C₂～C₁₃的链烷二醇；优选地，所述的脂肪族二元醇选自乙二醇、1，2-丙二醇、1，3-丙二醇、1，4-丁二醇、1，5-戊二醇、新戊二醇、1，6-己二醇、1，7-庚二醇、1，8-辛二醇、1，9-壬二醇、1，10-癸二醇、1，11-十一烷二醇、1，12-十二烷二醇、1，13-十三烷二醇或2-甲基-1，3-丙二醇中的一种或多种；更优选地，所述的脂肪族二元醇为1，4-丁二醇或乙二醇；所述的脂肪族多元醇选自三羟甲基丙烷、三羟甲基乙烷、季戊四醇或甘油中的一种或多种；优选地，所述的脂肪族多元醇为三羟甲基丙烷。

5.根据权利要求2所述的聚氨酯泡沫塑料的制备方法，其特征在于：所述的第一催化剂选自钛化合物和/或醋酸盐；所述的第二催化剂选自钛化合物、锡化合物或锑化合物中的一种或多种；优选地，所述的钛化合物选自钛酸四正丁酯、钛酸四乙酯、钛酸四正丙酯、钛酸四异丙酯或钛酸四异辛酯中的一种或多种；优选地，所述的醋酸盐选自醋酸锌、醋酸镁或醋酸锰中的一种或多种；优选地，所述的锡化合物选自氧化二丁基锡、辛酸亚锡或氯化亚锡中的一种或多种；优选地，所述的锑化合物选自醋酸锑和/或三氧化二锑。