[发明专利]制备聚合物多元醇的方法

说明书

发明领域

本发明涉及制备聚合物多元醇的方法。

背景技术

聚合物多元醇常用于制造软质聚氨酯泡沫。软质聚氨酯泡沫广泛用于许多应用。主要的应用领域是汽车和飞机工业、软垫家具和工艺制品。例如，全泡沫座椅、座椅的顶垫以及背枕和头枕全部由软质聚氨酯泡沫制成，它们广泛用于小汽车和飞机。其他应用包括使用软质聚氨酯泡沫作为地毯衬垫、被褥和床垫、摩托车的泡沫鞍形座、车身与它的灯之间的垫片、发动机的空气过滤器的唇形密封、以及汽车部件和发动机部件上用于降低声音和振动的阻隔层。

用于制备聚合物多元醇(也就是说其中聚合物分散在基础多元醇中的体系)的典型方法包括在反应器容器中混合基础多元醇、一种或多种烯属不饱和单体、聚合引发剂、任选的大分子单体和任选的链转移剂，并在50至200℃的温度下聚合如此获得的混合物。偶氮二(2-甲基丁腈)，也就是AMBN，是常用于从烯属不饱和单体和基础多元醇生产聚合物多元醇的引发剂。例如，WO 199940144公开了聚合物多元醇生产中合适的聚合引发剂包括过氧化物化合物和偶氮化合物。

制造聚合物多元醇时通常希望优化烯属不饱和单体在基础多元醇的存在下向目标聚合物的转化率。本发明的目的是提供这种转化率得以提高的聚合物制备方法。

令人惊奇地发现，在同时投配单体和引发剂的时间段期间增加引发剂与单体的配料重量比，可以实现这个目标。

因此，本发明涉及制备聚合物多元醇的方法，所述方法包括在反应器容器中混合基础多元醇、一种或多种烯属不饱和单体、聚合引发剂、任选的大分子单体和任选的链转移剂，并在50至200℃的温度下聚合如此获得的混合物，其中所述单体和引发剂同时投配到反应器容器中，并且其中在同时投配所述单体和引发剂的时间段期间，增加引发剂与单体的配料重量比。

在本发明中，向反应器容器同时投配单体和引发剂，并不意味着所述单体和引发剂应该以混合物投配到反应器容器中。所述单体和引发剂可以单独地(同时或相继)、间断地或以混合物投配。

在本发明中，单体和引发剂同时、或至少基本上同时投配到反应器容器。因此，这并不意味着在整个聚合物多元醇制备过程期间，单体和引发剂应该总是恰好同时投配。例如，一部分单体可以在整个过程的第一阶段投配，而在该第一阶段没有投配引发剂。然后，可以在该过程的第二阶段中，将单体和引发剂同时投配到反应器容器。术语“基本上同时”用来指所加工的单体和引发剂以一种使它们在大致相同的时间下反应的方式来投配。技术人员应理解，为了达到相似的结果，各个组分的实际投配可以是交替的、同时的或紧接相继的。

此外，在本发明中，单体和引发剂在某个时间段期间同时投配。这意味着所述单体和引发剂不是在某个时间点一次性全部投配，而是在可以从15分钟到10小时、合适的是1到5小时的时间段期间投配。

再另外，在本发明中，同时(或基本上同时)投配单体和引发剂的时间段期间，引发剂与单体的配料重量比增加。在本申请文件中，引发剂与单体的配料重量比被定义为投配的引发剂重量与投配的引发剂和单体总重量的比率。

在本发明中，在同时投配单体和引发剂的时间段期间，引发剂与单体的配料重量比可以连续或逐步增加。也就是说，所述增加可以是相对小或大的增量。

此外，所述配料重量比的最大值不是必须在同时投配单体和引发剂的时间段的最后部分内。例如，所述最大值可以在所述时间段的中间。然而，优选所述最大值在所述时间段的第四个四分之一时间内。此外，优选在同时投配单体和引发剂的时间段的第三个四分之一期间，引发剂与单体的配料重量比低于所述时间段的第四个四分之一时间中引发剂与单体的配料重量比。

在同时投配单体和引发剂的时间段期间，引发剂与单体配料重量比的增加，可以通过增加每单位时间投配的引发剂重量或通过减少每单位时间投配的单体重量或通过二者的组合来实现。通常，引发剂作为在基础多元醇中的溶液进行投配。在后面的情况下，每单位时间投配的引发剂重量可以通过增加这种溶液的浓度而增加。在希望保持这种溶液的浓度恒定的情况下，引发剂与单体的配料重量比可以通过减少每单位时间投配的单体重量或通过增加每单位时间投配的引发剂溶液的重量而增加。

基于单体的总重量，聚合引发剂通常的使用量为0.01至5重量％。所述量是指基于所有投配的单体的总重量的所有投配的引发剂的总重量的值。合适的聚合引发剂包括过氧化物化合物和偶氮化合物。也可以使用引发剂的混合物。合适的偶氮化合物的实例是偶氮二异丁腈(AIBN)和偶氮二(2-甲基丁腈)(AMBN)。