[发明专利]一种环保型聚氨酯催化剂的制备方法及其应用

说明书

本发明属于聚氨酯催化剂领域，公开了一种环保型聚氨酯催化剂的制备方法及其应用，制备方法包括：(1)将环保型金属化合物溶解在溶剂中，调节溶液pH值，得到环保型金属盐溶液；(2)将羧酸化合物溶解在溶剂中，在加热条件下维持一定时间，待固体溶解，得到羧酸盐溶液；(3)向步骤(2)得到的羧酸盐溶液中加入步骤(1)得到的环保型金属盐溶液和溶剂，混匀，进行加热反应，得到生成产物溶液，冷却、洗涤、干燥，得到环保型聚氨酯催化剂。本发明通过在改进传统沉淀法，使反应物充分溶解反应，所制备环保型聚氨酯催化剂产率大于72％，有效提升环保型聚氨酯催化剂的产率，且无毒性，绿色环保。

技术领域

本发明属于聚氨酯催化剂领域，特别涉及一种环保型聚氨酯催化剂的制备方法及其应用。

背景技术

聚氨酯是一种非常重要的聚合物材料，被广泛应用于涂料、弹性体、发泡材料、粘合剂等领域。聚氨酯通常是通过羟基和异氰酸酯之间的基团反应制得，而催化剂可以直接影响反应的速率、选择性和产率，同时生产聚氨酯的过程中催化剂是不回收的，所以选择合适的催化剂非常重要。现在合成聚氨酯使用的最多的金属有机催化剂是有机锡类，但是重金属锡会对人体造成伤害，限制了聚氨酯的进一步发展。因此出于对健康的需要和环保的要求，有必要研究一种无毒绿色的聚氨酯催化剂的制备方法。

发明内容

为了克服上述现有技术的缺点与不足，本发明的首要目的在于提供一种环保型聚氨酯催化剂的制备方法，该方法操作简单，效果明显，制备得到的催化剂在合成聚氨酯材料时有高选择性，催化效果显著，具有绿色环保的特点。

本发明另一目的在于提供上述方法制备的环保型催化剂。

本发明再一目的在于提供上述环保型催化剂在合成聚氨酯材料中的应用。

本发明的目的通过下述方案实现：

一种环保型聚氨酯催化剂的制备方法，包括以下步骤：

(1)将环保型金属化合物溶解在溶剂中，调节溶液pH值，得到环保型金属盐溶液；

(2)将羧酸化合物溶解在溶剂中，在加热条件下维持一定时间，待固体溶解，得到羧酸盐溶液；

(3)向步骤(2)得到的羧酸盐溶液中加入步骤(1)得到的环保型金属盐溶液和一定计量溶剂，混匀，进行加热反应，得到生成沉淀或粘稠态的产物溶液，冷却，接着对产物溶液进行洗涤、干燥，得到环保型聚氨酯催化剂。

步骤(1)中所述的环保型金属化合物为硝酸锌、氯化锌、氧化锌中的一种，且金属化合物的用量满足每1g金属化合物对应使用10mL-1000mL溶剂；

步骤(1)所述溶剂为稀硝酸、稀盐酸溶液中的至少一种，其中稀酸的浓度为0.001mol/L-1mol/L，并用于调节溶液pH；

步骤(1)中所述的溶液pH值调节为1-7；

步骤(2)中所述的羧酸化合物的含碳数量为1-50，优选为含碳数量为2-20；所述的羧酸化合物为环烷羧酸、长链烷基酸、苯基酸中的一种；所述的羧酸化合物优选为十三烷酸、异辛酸、新癸酸中的一种；

步骤(2)中所述的溶剂为氢氧化钠、氢氧化钾、乙二胺、吗啉、三乙醇胺等强碱溶剂中的一种；

步骤(2)中所述的羧酸化合物的用量满足每1g羧酸化合物对应使用0.001-10L溶剂；

步骤(2)中所述的加热条件是指在50-120℃维持1-3h；

步骤(3)中所述的溶剂为矿物油、丙酸、戊酸中的一种；

步骤(3)中所述的羧酸盐溶液、环保型金属盐溶液和溶剂的体积比为1：1：1-1:1:30；

步骤(3)中所述的加热反应的条件为：反应温度为80-120℃，反应时间为1-2h；