[发明专利]低粘度聚合物多元醇的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种聚合物多元醇的制备方法,具体地说是一种低粘度聚合物多元醇的制备方法。

背景技术

聚合物多元醇(POP)是通过将一种或多种乙烯基不饱和单体在聚醚多元醇中、在自由基聚合引发剂的存在下原位聚合制备的，是聚醚多元醇、接枝聚醚多元醇、乙烯基不饱和单体的自聚物或共聚物等的混合物。聚合物多元醇由于具有优良的物理化学性能，广泛用于制备高回弹、高荷载性的聚氨酯软质、半硬质泡沫塑料和弹性体等，其能使聚氨酯泡沫的性能得到提高，特别是硬度和负荷承载能力得到提高。近年来随着POP固含量的提高，相应带来产品粘度增高，增加了在输送和下游应用过程中的不便，使其应用受到了一些限制。

为解决上述问题，人们进行了大量的研究工作，出现了许多新技术，美国专利US7179882中公开了一种低粘度聚合物多元醇制备方法，将预制稳定剂和烯属不饱和单体在自由基聚合引发剂及聚合物控制剂存在下进行自由基聚合，这种制备方法可以通过将聚合物颗粒稍微粗糙的表面改变为具有相对光滑外表面的颗粒来实现降低产品的粘度的目的。中国专利CN201410494201.1继续对这一技术进行了优化，以二甲苯为连续相制备乙烯基单体共聚物颗粒分散体，以其作为分散剂使用，使聚合物多元醇具有颗粒圆滑、粒径分布较宽等特性。

但是上述工艺是通过控制聚合反应条件来制备低粘度的聚合物多元醇，如果条件控制不当，尤其是在开停车或是工况改变过程中，极易产生高粘度的聚合物多元醇，不能通过后续过程(如脱单处理)中实现聚合物多元醇粘度的降低。烯属不饱和单体经引发剂引发聚合，经过一段时间的老化后，POP反应液内残留一部分未反应的单体及链转移剂，需要进一步进行脱挥处理。目前常用的手段是在较低的压力下，高温脱除或是通过氮气或水蒸气进行鼓泡汽提。无论哪种途径均涉及到高温条件，在此条件下，烯属不饱和单体(通常是苯乙烯或是丙烯腈)极易发生聚合，产生部分可溶性聚合物(通过GPC测定，质均分子量约为5000～30000)，此部分聚合物严重的增加了聚合物多元醇的粘度和颗粒表面的粗糙程度，从而直接影响最终产品的表观粘度。中国专利CN00802111.2中提到当聚合物多元醇中该部分可溶性聚合物含量大于一定的值后，会使粘度升高，处理困难，并且会导致由其制备的聚氨酯泡沫硬度降低。

中国专利CN00802111.2又指出，可以通过甲醇稀释、高速离心分离聚合物颗粒后，再通过分散机将聚合物颗粒分散在基础聚醚中，从而实现粘度超高的聚合物多元醇的降粘效果。但是采用此种办法一是能耗高，需要高速离心，并且加入的甲醇量较大，后期分离亦需要能耗；二是一次处理的量较少，难于实现大规模工业化生产。

基于以上技术的缺陷，本发明提供一种聚合物多元醇的制备方法，对合成出来的聚合物多元醇粘度高这一问题提出了一种可实施的解决方案，在脱单工序过程中，预先脱除大部分的烯属不饱和单体后，再先后引入整理剂和惰性溶剂对POP粒子进行圆滑化处理，最后进行精制脱除溶剂操作，经过该操作后，除了可以降低聚合物粘度外，还具有常规脱单操作所不能实现的低单体及低链转移剂含量。

发明内容

本发明的目的在于提供一种低粘度聚合物多元醇的制备方法，减少了脱单过程中产生的可溶性聚合物，并通过整理过程，得到的聚合物多元醇POP粒子表面圆滑，粘度低，处理前后粘度相差300～1000cp。

为达到以上发明目的，本发明的技术方案如下：

一种低粘度聚合物多元醇的制备方法，首先使烯属不饱和单体、聚醚多元醇(通常是聚氧化烯聚醚多元醇)和大分子单体的混合物在自由基引发剂、链转移剂的存在下，在一定反应温度下，在一个或至少二个串联的搅拌釜式反应器中聚合反应制备出聚合物多元醇粗产品(A)；其次通过以下处理过程：

1)通过真空蒸馏脱除(A)中的大部分的烯属不饱和单体及链转移剂得到聚合物多元醇中间品(B)；

2)在聚合物多元醇中间品(B)内添加一定量的聚合物整理剂，在一定温度下搅拌混合均匀；

3)将步骤2)所得混合料液与一定量的惰性溶剂混合均匀，脱除整理剂和惰性溶剂，得到最终聚合物多元醇产品。

本发明中，以聚合物多元醇产品总重计，聚氧化烯聚醚多元醇用量为20～80wt％；其中所用的聚氧化烯聚醚多元醇的数均分子量为500～12000，羟基官能度为2～6，聚氧化烯聚醚多元醇中，环氧乙烷的重量含量优选为2～9.9wt％。