[发明专利]一种聚甘油聚醚天然油多元醇及其制备方法及一种聚氨酯弹性体及其制备方法

说明书

本发明提供了一种聚甘油聚醚天然油多元醇及其制备方法，还提供了使用该多元醇制备柔性聚氨酯弹性体的方法及制备的弹性体。使用天然油和/或天然油衍生物与烷氧基化聚甘油反应，来调节烷氧基化聚甘油的官能度，然后以烷氧基化聚甘油为起始剂制备高当量的聚甘油聚醚天然油多元醇。本发明得到不同羟值、官能度、粘度、反应活性的聚甘油聚醚天然油多元醇。采用双组分体系制备聚氨酯弹性体，加工温度低，操作简便，生产效率高。所制备的弹性体柔软度高，弹性好，稳定性好，邵00硬度在0‑25之间。

技术领域

本发明涉及一种聚甘油聚醚天然油多元醇及其制备方法，还涉及使用该聚甘油聚醚天然油多元醇制备的柔性聚氨酯弹性体的方法及其制备的柔性聚氨酯弹性体。

背景技术

快速发展的石油化工和生物柴油的制造导致甘油的大量供应，这将导致甘油的价格会逐步降低。甘油的一个可能应用是合成有2-16(或更多)聚合度的聚甘油，其平均官能度可以达到4-18(或更多)，可用作聚醚多元醇的起始剂。聚甘油分子中醚键的存在使其分子柔顺性好，对极性溶剂有较好的溶解度，是制备高品质产品的原料之一。

市场上流通的聚甘油，根据羟值计算得到的平均聚合度可分为三聚甘油、四聚甘油、六聚甘油、十聚甘油等。其实际上是不同聚合度的聚甘油的混合物。

使用脂肪酸酯与聚甘油通过酯交换反应，脂肪酸酯的烷基链接到聚甘油的羟基上，得到一部分羟基被封端的产物，以此调节聚甘油的羟基数量，同时脂肪酸酯的引入可以替代一部分PO，这样合成出的聚醚多元醇可以达到或者超过现有技术合成的聚醚多元醇的性能指标。以聚甘油和脂肪酸酯为原料替代更昂贵的引发剂可以节约弹性体制备中的成本和改进弹性体的性质。

弹性体的性质与引发剂的结构性质、官能度和支化程度，以及柔性聚醚多元醇的分子量分布、伯羟基百分数、环氧乙烷和环氧丙烷比例、异构化的副产物有关。副反应是由于在长链烷氧基化过程中会发生异构化，形成不饱和双键，进一步形成单醇，所以柔性聚醚多元醇会具有低于引发剂官能度的实际官能度。

聚甘油是高官能度引发剂，根据其聚合度(2-16)不同，其官能度在4-18范围内。一般是通过使用高官能度的引发剂和低官能度的引发剂共同引发实现，比如通过使用蔗糖(f＝8)和甘油(f＝3)联用实现。

CN102858846A公开了一种使用聚甘油作为引发剂合成的聚醚多元醇，通过控制聚甘油的聚合度来调节聚醚多元醇的官能度，虽然其使用了聚甘油作为引发剂，但是其未引入天然油基团使产品的性能如硬度得到改进。

US6710096公开了使用高官能度的第一引发剂和低官能度的第二引发剂来调节最终的聚醚多元醇官能度，但是没有利用到潜在的成本节约，未使用天然油来调节产品官能度和性能。

发明内容

本发明目的是提供一种聚甘油聚醚天然油多元醇及其制备方法。所述方法工艺简单，成本低。所制备的多元醇具有不同羟值、官能度、粘度、反应活性，及高当量。

本发明的另一目的在于提供一种柔性聚氨酯弹性体及其制备方法，所述方法成本低，所制备的弹性体硬度低，透明度高，稳定性好，手感舒适。

为达到以上技术效果，本发明采用以下技术方案：

一种聚甘油聚醚天然油多元醇的制备方法，包括以下步骤：

(1)聚甘油和氧化烯烃反应，得到烷氧基化聚甘油；

(2)步骤(1)得到的烷氧基化聚甘油，加入天然油和/或天然油衍生物进行封端反应，得到部分酯化的烷氧基化聚甘油预聚体；

(3)步骤(2)得到的部分酯化的烷氧基化聚甘油预聚体，加入氧化烯烃反应，得到所述聚甘油聚醚天然油多元醇。

优选的，本发明所述聚甘油聚醚天然油多元醇的制备方法包括以下步骤：