[发明专利]一种低异氰酸酯指数全水硬泡聚醚多元醇的合成方法

说明书

本发明涉及一种低异氰酸酯指数全水硬泡聚醚多元醇的合成方法，以活化三聚氰胺树脂和有机胺为复合起始剂，与环氧丙烷、环氧乙烷发生聚合反应，再经中和、精制、过滤，制成低异氰酸酯指数全水硬泡聚醚多元醇。本方法活化后的三聚氰胺与水、环氧丙烷、环氧乙烷互溶性，使其顺利聚合；制得的低异氰酸酯指数全水硬泡聚醚多元醇粘度低，发泡过程流动性好，而且在聚醚链段中引入硬链段，提高聚醚官能度，使泡沫结构性增强，制品压强度高，尺寸稳定性提高，减少了异氰酸酯的用量，降低发泡成本。

技术领域

本发明属于聚氨酯合成材料领域，涉及一种低异氰酸酯指数全水硬泡聚醚多元醇的合成方法。

背景技术

硬质聚氨酯泡沫塑料具有导热系数低、机械性能优异、隔音效果好、耐老化、耐化学性、固化快、方便成型等优势，广泛应用于建筑、石油化工、冷冻冷藏、造船、车辆、航空、机械、仪表、家具等许多领域，是生产生活中不可缺少的高分子材料。

传统的硬质聚氨酯泡沫塑料绝大多数都使用物理发泡剂氟氯烃类和氢氯氟烃类。氟氯烃类对大气臭氧层的破坏作用已经引起了各国政府和有关部门的高度重视，为保护人类赖以生存的环境，已禁止使用。氢氯氟烃类虽然对大气臭氧层的破坏性相对较低，但还是会对臭氧层有难以恢复的损害，因此全世界都在减少其使用,并逐步实现禁用。水作为化学发泡剂，与异氰酸酯反应生成二氧化碳，二氧化碳对环境的危害几乎为零。而且，水在生活中最为常见，方便获取，无毒无害，是最具环保特性的发泡剂。全水发泡体系也是最有发展前景的发泡体系，开发适用全水发泡聚醚是非常重要的。

CN 108383990 A公开了一种“全水发泡用硬质聚醚多元醇的制备方法”，该方法是以低聚合度酚醛树脂、活化三聚氰胺为复合起始剂，以氧化乙烯、环氧丙烯为聚合单体制备全水发泡用硬质聚醚多元醇并制备硬质泡沫过程。该方法改善了发泡体系的粘度、流动性以及硬泡尺寸的问题。缺点如下：(1).该异氰酸酯用量多，成本高；(2)发泡活性对于流动性要求高、发泡速度要求快的喷涂领域应用，使用效果不理想。

发明内容

本发明的目的在于提供异氰酸酯用量少、原料成本低，发泡活性高，发泡过程流动性好的低异氰酸酯指数全水硬泡聚醚多元醇的合成方法，且获得的全水硬泡聚醚多元醇硬泡的尺寸稳定性好。

为了实现上述目的，本发明的技术方案是：

本发明提供了以活化三聚氰胺树脂和有机胺为复合起始剂，与环氧丙烷、环氧乙烷发生聚合反应，再经中和、精制、过滤，制成低异氰酸酯指数全水硬泡聚醚多元醇。具体如下：

一种低异氰酸酯指数全水硬泡聚醚多元醇的合成方法，其特征是：包括如下内容：

第一步、制备活化三聚氰胺树脂

将三聚氰胺、质量浓度为37％的甲醛溶液、有机胺按一定比例加入反应釜中搅拌升温、聚合，所述有机胺为一乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、尿素、二乙烯三胺中的一种；其中三聚氰胺、甲醛和有机胺的摩尔比为1:1:1、1:2:1或1:3:3，聚合温度40℃～100℃，聚合时间2小时～7小时；聚合结束，继续升温100℃～110℃脱水，分析水份小于0.05％，制得活化三聚氰胺树脂；以此方法来提高三聚氰胺与水、环氧丙烷(PO)、环氧乙烷(EO)互溶性使其顺利聚合；

第二步、制备粗聚醚多元醇

按一定比例将活化三聚氰胺树脂、有机胺加入反应釜中搅拌升温至聚合温度，加入环氧化合物进行聚合反应，所述有机胺为一乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、尿素、二乙烯三胺中的一种；

环氧化合物的加入方式为分段加入或混聚加入，所述环氧化合物为环氧丙烷(PO)和环氧乙烷(EO)；

分段加入时，用在发泡速度要求快的喷涂方面，聚合温度为80℃～130℃，分段加入环氧化合物第一段为PO第二段为EO，加入方式为连续加入，第一段和第二段聚合温度相同，PO与EO的质量比为1:0～1:1且不包括1:0，加入量为成品质量的60％～70％；