[发明专利]一种有机硅聚醚共聚物及其制备方法与应用

说明书

本发明公开了一种有机硅聚醚共聚物及其制备方法与应用，属于泡沫稳定剂领域。其结构式为m＝10‑80，n＝1‑10，p＝1‑10，m+n+p＝12‑100；R和R₃选自甲基、R₁或R₂，R₁为‑CH₂CH₂CH₂O(CH₂CH₂O)_x(CH₂CHCH₃O)_yR₄，x＝10‑30，y＝0‑10，x+y＝10‑40；R₂为‑CH₂CH₂CH₂O(CH₂CH₂O)_x1(CH₂CHCH₃O)_y1G，x1＝10‑30，y1＝0‑10，x1+y1＝10‑40；G为具有或或的聚苄醚；R₄＝‑OH或C1‑C4烷基。该有机硅聚醚共聚物可高效改善芳香族聚酯多元醇与各组分相容性及储存稳定性，提高聚氨酯泡沫性能。

技术领域

本发明涉及泡沫稳定剂技术领域，具体而言，涉及一种有机硅聚醚共聚物及其制备方法与应用。

背景技术

有机硅聚醚共聚物通常是以硅氧烷作为主链，聚醚作为侧链的梳形结构共聚物，其中硅氧烷作为疏水基，使产品具有较低的表面张力和优良的化学稳定、电绝缘、抗老化等性能；聚醚作为亲水基团，使产品具有很好的表面活性。侧链接枝聚醚的种类、数量及位置改变可以有效地调节共聚物的亲水亲油性，从而获得稳泡、消泡、润滑、乳化等不同性能。由于有机硅聚醚共聚物具有上述独特性能，有机硅聚醚共聚物作为泡沫稳定剂广泛用于聚氨酯泡沫塑料制备过程。

聚氨酯泡沫塑料是一种重要的合成材料，具有多孔性、相对密度小、比强度高，优良的物理机械性能、声学性能、电学性能和耐化学性能。聚氨酯泡沫塑料由多种原料(如异氰酸酯、多元醇、发泡剂等)在短时间内进行化学反应的，并由液体变成胶体再变成高聚物，其间经历着发泡、凝胶等复杂过程。在整个化学反应过程中，通过泡沫稳定剂作用，才能使发泡均匀、泡沫稳定，制得泡孔均匀的泡沫体。泡沫稳定剂所起的作用主要有：(1)乳化。乳化发泡原料使其混合均匀，使发泡反应和交联反应顺利进行。(2)成核与稳定泡沫。泡沫稳定剂可以降低物料的表面张力，搅拌时容易使混入的空气形成气泡核；在发泡过程中，泡沫稳定剂通过降低泡孔壁内的应力使得薄化的泡孔壁稳定，均匀分布。(3)闭孔/开孔作用。硬质聚氨酯泡沫塑料中泡沫稳定剂通过降低发泡体系表面张力，获得泡孔均匀细密和闭孔率高于95％的泡沫体，使泡沫制品具有良好的绝热效果和足够的机械强度。软质聚氨酯泡沫塑料中于泡沫稳定剂可以通过控制泡沫开孔时间，消除泡沫开裂、闭孔等缺陷，赋予泡沫良好的透气率和舒适性能。

聚氨酯泡沫塑料根据所用原料(异氰酸酯、多元醇、发泡剂)不同和配方的变化，聚氨酯泡沫塑料可制成软质、半硬质和硬质聚氨酷泡沫塑料。基于泡沫稳定剂重要作用，针对不同聚氨酯泡沫塑料开发不同结构有机硅聚醚共聚物作为泡沫稳定剂。在制备硬质聚氨酯泡沫过程中，其采用的多元醇包括：聚醚多元醇，聚酯多元醇，生物基多元醇等等。由于上述不同种类用于硬质聚氨酯泡沫塑料的多元醇结构存在明显差异，为适应多元醇结构变化开发多种不同结构聚氨酯泡沫稳定剂用于硬质聚氨酯泡沫制备成为研究趋势。

在用于硬质聚氨酯泡沫多元醇中，聚酯多元醇，特别是芳香族聚酯多元醇，由于其含有苯环，可以提高泡沫耐热性，改善阻燃性，广泛用于夹心泡沫板以及建筑喷涂，聚酯多元醇泡沫除了具有聚醚多元醇硬泡基本性质，还具有泡沫细密，韧性好、阻燃性能优良等特点。但是，芳香族聚酯多元醇其含有苯环结构，与聚醚多元醇相比，其与发泡剂等组分相容性较差，易出现混合不均匀，储存稳定性差、易分层等现象，影响制备聚氨酯泡沫质量。因此，需要开发一种新有机硅聚醚共聚物及其制备方法来解决目前存在的相容性问题。

鉴于此，特提出本发明。

发明内容