[发明专利]聚醚多元醇及其制备方法以及聚氨酯泡沫体

说明书

本发明提供聚醚多元醇及其制备方法以及聚氨酯泡沫体。聚醚多元醇的制备方法包括：在碱性催化剂的作用下，使起始剂和环氧化合物反应形成聚醚多元醇中间体A；去除碱性催化剂，在双金属氰化物催化剂的作用下，使聚醚多元醇中间体A与环氧丙烷或环氧丙烷和环氧乙烷的混合物反应，形成聚醚多元醇中间体B；以及在封端催化剂的作用下，向聚醚多元醇中间体B中加入封端剂进行封端，得到聚醚多元醇，其中起始剂为含有两个以上羟基的多元醇，封端催化剂为烷氧基锂、磷腈类催化剂、醋酸铬中的一种或多种，封端剂为环氧乙烷并且封端剂的摩尔量与起始剂中羟基的摩尔量相同。本发明的聚醚多元醇制得的聚氨酯泡沫体具有高回弹率、柔软性好、舒适度高等特点。

技术领域

本发明涉及高分子聚合物领域，特别涉及一种聚醚多元醇及其制备方法以及聚氨酯泡沫体。

背景技术

聚氨酯泡沫体是以异氰酸酯和聚醚为主要原料，在发泡剂、催化剂、阻燃剂等多种助剂的作用下，通过专用设备混合，经高压喷涂现场发泡而成的高分子聚合物。

目前合成聚醚多元醇最常用的方法就是开环加成法。开环反应法工业化生产聚醚多元醇通常采用的反应方式是间歇式釜式反应。在压力反应器中预先加入一定量的带有羟基官能团的起始剂，按照设定的配方按反应所需的催化剂和阻聚剂投入到溶液中进行混合，以设定的烷醇比，通过控制环氧乙烷和环氧丙烷的滴加速度来控制反应的速度和压力，直到滴加结束。

CN103429638A中提到，目前适用于聚氨酯的聚醚多元醇可以通过各种制备方法获得。一方面碱催化的氧化烯加成到H-官能起始剂(Starter)化合物上和另一方面使用双金属氰化物化合物作为催化剂(“DMC催化剂”)对氧化烯加成到H-官能起始剂化合物上在工业规模上非常重要。但DMC催化体系对于多元醇的一个主要缺点在于很难生产末端产物带有伯羟基的反应高的(EO)多元醇，DMC容易导致生成无反应活性的PPO-多元醇，因此DMC不能用环氧乙烷直接封端。而KOH在催化过程中存在反应速率慢、分子量分布宽，不饱和度高等问题。

CN104151540A中提到，高回弹聚氨酯塑料泡沫因其具有良好的物理机械性能制品，极高的回弹性而广泛地应用于床垫制品、家具坐垫、汽车座椅等越来越多的领域。而高回弹聚氨酯中通常会使用高活性聚醚多元醇为了获得有效聚合，即伯羟基含量较高的聚醚多元醇，多由环氧乙烷封端制得。因为伯羟基与异氰酸酯基反应的活性远高于仲羟基。而目前用于高回弹的聚醚多元醇伯羟基含量不是很高，因此反应活性会受到一定影响。

此外，目前高回弹聚氨酯泡沫体通常会使用共聚的苯乙烯和丙烯腈颗粒，容易对环境造成污染。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的是提供一种具有高伯羟基含量的聚醚多元醇及其制备方法，并利用其制备高回弹聚氨酯泡沫体。

为实现上述目的，本发明采取如下技术方案：

一种聚醚多元醇的制备方法，包括：

在碱性催化剂的作用下，使起始剂和环氧化合物反应形成聚醚多元醇中间体A；

去除所述碱性催化剂，在双金属氰化物催化剂的作用下，使所述聚醚多元醇中间体A与环氧丙烷或环氧丙烷和环氧乙烷的混合物反应，形成聚醚多元醇中间体B；以及

在封端催化剂的作用下，向所述聚醚多元醇中间体B中加入封端剂进行封端，得到聚醚多元醇，

其中，所述起始剂为含有两个以上羟基的多元醇，所述封端催化剂为烷氧基锂、磷腈类催化剂、醋酸铬中的一种或多种，所述封端剂为环氧乙烷并且所述封端剂的摩尔量与所述起始剂中羟基的摩尔量相同。

在本发明的制备方法的一个实施方式中，所述环氧化合物为环氧乙烷、环氧丙烷、1，2-环氧丁烷及四氢呋喃中的一种或多种的组合。