[发明专利]制备聚合物多元醇的方法

说明书

本发明涉及一种通过乙烯聚合法制备聚合物多元醇的方法。

聚合物多元醇是用于制备聚亚胺酯的公知的制品。在此所指的聚合物多元醇是含乙烯基的不饱合单体的聚合物，所述单体是在一种只有多个含有活泼氢的基团的物料中聚合的。这种产品和用于它们的制备方法在如下专利中均有记载：U.S4,172,825；4, 233,425；4,242,249；4,287,323；4，320,221；4,350,780；4,390,645；4,394,491；4,451,255；4,460,715；4,574,137；4,661,531；4,689,354；4,745,153和RE32,733。

在制备聚合物多元醇中最主要的技术问题是生成一种稳定的含有所希望的粒子尺寸的颗粒分散体。所述聚合物颗粒趋向于沉降出连续相或结块。通常会生成低分子量的低聚合物并保持溶解在连续相中。这些低聚合物大大增加了聚合物多元醇的粘度。

为减轻这一问题，目前大多数方法使用一种“稳定剂”或“分散剂”，理论上说它可以附到聚合物颗粒的表面上并使它们与多元醇的连续相更相容。这种稳定剂材料通常是由一种与连续相相容的并被改进为含诱导不饱和的材料，如一种多元醇形成的。所述稳定剂被认为与乙烯基单体共聚，使得所得到的聚合物含有可溶于连续相的侧链，从而有助于稳定颗粒避免结块和沉降。

有几种稳定剂是已公知的，但以前所知的最有效的一类是聚醚或由聚醚衍生而来，所述聚醚是封端的以引入可末端聚合的不饱和。这些保护的聚醚可以与单体如苯乙烯和/或丙烯腈均聚或共聚以生成实际的稳定剂。

虽然以前的稳定剂已经获得了好的效果，特别是在与其它方法提纯相联系的情况下，但是仍然需要进一步的改进。常常必须使用相当大量的稳定剂。由于稳定剂是相当贵的原料制备的，使用如此大量是很不经济的。稳定剂本身是一种必须被加工和贮存的附加的原料，所以还是希望它的使用量最小为好。除此以外，这些以前的已知稳定剂并不象所希望的那么有效。仍然希望进一步改进聚合物多元醇的稳定性和颗粒尺寸分布，或使用较少的稳定剂来得到同样的稳定性。

另外，本发明的稳定剂对于由聚合物多元醇制得的聚亚胺酯的物理性质有影响。常常有多个羟基官能团的传统的稳定剂，有时会趋于引起各种物性特别是疲劳特性的缺陷。在某些情况下，所述稳定剂被认为会引起聚亚胺酯泡沫的差的压缩变定。

由于这些原因，人们希望提供一种用于制备一种聚合物多元醇的稳定剂，在聚合物多元醇中，这种稳定剂使用量较少，其稳定性和/或颗粒尺寸分布得到改进。人们进一步希望提供一种用于制备聚亚胺酯泡沫的聚合物多元醇，相对于用一种传统的稳定剂制备的聚合物多元醇它具有改进的特性。

本发明是一种制备一种聚合物多元醇的方法，其中至少一种含乙烯基的不饱和单体在一含有有效量的稳定剂的连续的多元醇相中聚合，以形成在所述连续多元醇相中的含乙烯基的不饱和单体的聚合物颗粒分散体，其特征在于稳定剂是一种具有可末端聚合的乙烯基不饱和度的聚合物，其平均分子量(Mn)为从6000至100,000,并且含有的平均羟基官能度最多约每个分子1.0个羟基。

本发明获得了极好的分散稳定剂、颗粒尺寸分布和其它聚合物多元醇特性。另外，甚至当稳定剂的量比在传统的方法中所用的量少的情况下，仍可见到这些改进。从而，本发明提供了一种以较低的成本获得改进的特性的方法。

另外，按本发明制备的聚亚胺酯泡沫材料与用于传统的稳定剂所制得的那些泡沫材料相比在某些物理特性上显示出了改进。

在本发明的方法中，所用的稳定剂具有低的羟基官能度，可末端聚合的乙烯基不饱和度和平均分子量(Mn)为6000至100,000。Mn优选为8000至50,000，更优选为9000至15,000。所述稳定剂有利地具有一种“综合官能度”，该官能度在此是指每个分子的羟基加上末端的乙烯不饱和基的平均数，值为从2至6，更优选为2至3，再优选为2。所述稳定剂还具有平均羟基官能度为每个分子最多约1.0，优选为小于约0.8，更优选为小于约0.7，最优选为小于约0.6个羟基，如下所述。

有利地稳定剂为一种有机聚合物，该聚合物可与分散体中的“原料多元醇”相容。稳定剂的实际组分通常与原料多元醇的组分一起考虑来选择。由于原料多元醇在大多数情况下会是一种聚酯或聚醚，从而稳定剂相应地优选为一种聚酯或聚醚。最优选的原料多元醇是一种聚醚，从而最优选的稳定剂也是一种聚醚。