[发明专利]生产聚氨酯板材用的催化剂

说明书

技术领域

本发明涉及一种生产聚氨酯板材用的催化剂，本发明还涉及该催化剂中N，N-二甲基环己胺的制备方法。

背景技术

随着中国经济的发展，人们生活所需要的各种食品越来越丰富。由于人民生活水平的逐步提高，人们对食品质量和食品安全越来越重视。政府对食品冷链物流的建设和发展也越来越关注，保持易腐食品品质已成为现代社会生活的需求。与此相适应，我国冷库业也在近十年得以快速发展。目前的冷库制造正在从小型冷库走向大中型冷库建设，在大中型冷库的建造中，跨度有时达到36米，因此3米以上的长冷库板是常用的规格。

聚氨酯是冷库建设中常用的冷库板，它通过将以下多元醇溶液注入到模具内，使其反应而制备的，其中多元醇溶液是将异氰酸酯成分和多元醇成分与催化剂、以及根据需要添加的交联剂等各种添加剂混合而得到的。

生产聚氨酯用到的催化剂通常包括：A-1、A-33、BMCHA、8154、C-225、A-300、PC-41、DMP-30、五甲基二乙烯三胺等，这些催化剂可以满足3米以内聚氨酯板材的生产，但对于3米以上的聚氨酯板材，由于聚氨酯料液的流动性差，在未将在未将模具充满时完成了发泡过程，进入了固化和熟化阶段，因此，聚氨酯料液在模具空腔内翻滚蹉动，并且阻力越来越大，阻力足够大时，料液将停止翻滚，导致不能将整个模具空腔充满。即便提高浇注量、增加排气孔也无法制成聚氨酯成品。

发明内容

本发明的目的是提供一种让聚氨酯料液具有良好流动性，从而充满整体模具空腔的催化剂。此外，本发明另一个要解决的技术问题是提供一种制备该催化剂中使用的N，N-二甲基环己胺的方法。

为解决上述技术问题，本发明的催化剂包括BMCHA和N，N-二甲基环己胺，所述BMCHA和N，N-二甲基环己胺的重量比的范围为0.8～1.5，优选1.0。

BMCHA和N，N-二甲基环己胺具有良好相容性，它们均具有促进多元醇和聚氨酯反应的作用。在聚氨酯料液发泡过程中这两种催化剂所起作用并非叠加，而是相互衔接，接力完成发泡作用。由BMCHA产生催化作用，达到一定程度时，N，N-二甲基环己胺再产生第二次催化作用，这种诱导催化方式延长了发泡过程，改善了流动性问题，将两种催化剂不同的配比可精确控制发泡时间和固化时间，具体过程如下：

当聚氨酯料液注入到模具空腔后，“诱导催化剂”BMCHA首先促成发泡，此段时间一般持续100秒-120秒，在开始发泡后，聚氨酯料液逐渐产生热量，热量温度超过模具温度10-15℃。在此过程中聚氨酯泡沫在流动中发泡，体积逐渐膨胀。当诱导催化剂的效能接近完成时，由于热量的产生并达到发热量最高值60℃时，被诱导催化剂N，N-二甲基环己胺作用开始被诱发启动，使发泡继续进行，膨胀体积逐渐逼近模具空腔体积。这两次发泡时间合计为160秒，然后聚氨酯料液进入固化期和熟化期。该发泡时间比3米以内板延长了60秒钟。在这增加的60秒时间里，模具中的聚氨酯料液得以充分地流动，最后充满整体模具空腔。

本发明催化剂中的N，N-二甲基环己胺在30-40℃的温度下，其性质相当稳定，不会起到发泡作用，只有当温度达到60℃并由BMCHA诱导下开始发生作用，它的制备方法如下：

(1)将原料环己酮、二甲胺投入反应釜内，加入催化剂钯炭Pd/C，并通入高压氢气，压力维持在1.0-1.5Mpa；

(2)反应釜中温度控制在100℃-140℃，反应时间为3-8小时，得到粗品N，N-二甲基环己胺和水的混合物；

(3)停止往反应釜通入氢气，静置4-6小时，反应釜内上层是N，N-二甲基环己胺粗品，下层是水；

(4)将步骤(5)的N，N-二甲基环己胺粗品放入蒸馏釜内，加热至100℃，剩余的水蒸发；

(5)继续加热蒸馏釜至150-160℃，N，N-二甲基环己胺气化后，通过冷凝装置接收，得到精制的N，N-二甲基环己胺。

本发明具有的优点和积极效果是：由于采用上述催化剂，延长了发泡时间，改进了流动性问题，得到具有良好流动性的聚氨酯料液，解决了3米以上聚氨酯板材浇注料不能充满整体模具的难题，具有生产加工成本低、成品质量高等优点。

具体实施方式

本发明的催化剂，包括BMCHA和N，N-二甲基环己胺，所述BMCHA和N，N-二甲基环己胺的重量比的范围为0.8～1.5，优选1.0。

下面举例说明制备本发明催化剂中的N，N-二甲基环己胺的具体方法，步骤如下：