[发明专利]植物油基改性异氰酸酯的合成工艺以及其应用

说明书

本发明涉及一种植物油基改性异氰酸酯的合成工艺以及其应用，采用植物油改性异氰酸酯，异氰酸酯和羟基化植物油反应，改性后的TDI异氰酸根含量30‑42%,改性后的MDI异氰酸根含量15‑25%，改性后的TDI/MD混合异氰酸根含量18‑35%。异氰酸酯包含：TDI，MDI，或者是TDI和MDI的混合物。用羟基化植物油、石油基聚醚多元醇和石油基聚合物多元醇，加上催化剂、硅油表面活性剂、发泡剂混合，和植物油基异氰酸酯反应，得到高植物油基软质聚氨酯泡沫塑料。优点是植物油基材料在软质聚氨酯泡沫中的比例在30%‑50%之间，对减少对石油基聚氨酯原料的依赖，并改善软质聚氨酯泡沫的降解率有很大的帮助，对国家的环保政策起到有力的支持。

技术领域

本发明涉及植物油基改性异氰酸酯技术领域，具体涉及一种植物油基改性异氰酸酯的合成工艺以及其应用。

背景技术

软质聚氨酯海绵（Flexible Polyurethane Foam，简称聚氨酯软泡）是指具有一定弹性的一类柔软性聚氨酯泡沫塑料，它是用量最大的一种聚氨酯产品。产品主要有高回弹泡沫(HRF)、块状海绵、慢回弹泡沫、自结皮泡沫(ISF)、和半硬质泡沫等。聚氨酯软泡的泡孔结构多为开孔的。一般具有密度低、弹性回复好、吸音、透气、保温等性能，主要用作家具垫材、交通工具座椅垫材、各种软性衬垫层压复合材料。工业和民用上也把软泡用作过滤材料、隔音材料、防震材料、装饰材料、包装材料及隔热保温材料等。

目前软质聚氨酯海绵生产过程中对石油基聚氨酯原料的依赖较大，这样生产出来的软质聚氨酯泡沫不易降解，而且后期废弃软质聚氨酯海绵不易进行化学方式回收；为了提高环保效果，采用生物基材料生产软质聚氨酯泡沫中，目前在生产中，采用生物基材料代替石油基聚氨酯原料，投入大量的生物基材料，理论上可以，但是在实际反应过程中，其他原料反应速度快，很快熟化，生物基材料还没有反应完毕，导致产品不成形，只有部分生物基材料参与反应，致使目前生物基材料在软质聚氨酯泡沫中使用比例一般不会超过20%，甚至更少，无法进一步提高生物基材料的含量，是目前业内难题。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提出了一种植物油基改性异氰酸酯的合成工艺以及其应用，采用植物油改性异氰酸酯，配合羟值化植物油，用于软质聚氨酯泡沫中，提高植物油基生物材料在软质聚氨酯泡沫的比例；对减少对石油基聚氨酯原料的依赖，并改善软质聚氨酯泡沫的降解率有很大的帮助，对国家的环保政策起到有力的支持。

本发明的技术方案：

植物油基改性异氰酸酯的合成工艺，步骤如下，

1）首先把异氰酸酯放入反应容器中，并对反应容器加热至75-90℃。

2）把羟基化植物油加入反应容器中，采用滴加方式，滴加1小时且滴加过程中反应容器内温度保持在80-95℃。

3）滴加完毕后，反应容器内温度升温至90-100℃，保温2-4小时。

4）保温完成后，反应容器内温度降温至40-60℃，进行出料；得到植物油基改性异氰酸酯。

所述的异氰酸酯与羟基化植物油的重量比是2~3.5：1。

所述的羟基化植物油是羟基化植物油A或羟基化植物油B；所述羟基化植物油A：羟值：60，粘度：2540cps；所述羟基化植物油B是羟值：110，粘度：1840cps。

所述的异氰酸酯是异氰酸根含量为48%的甲苯二异氰酸酯（TDI）或异氰酸根含量为33%的二苯基甲烷二异氰酸酯（MDI）或异氰酸根含量为33%的多苯基多亚甲基异氰酸酯（MDI）中的一种或者两种以上的混合物。

所述的植物油基改性异氰酸酯中异氰酸根含量是改性后的TDI异氰酸根含量30~42%；改性后的MDI异氰酸根含量15~25%；改性后的TDI/MDI混合异氰酸根含量18~35%；粘度是450~1000 cps/25℃；植物油基含量是21~32%。