一种硬泡用高官能芳香族聚酯多元醇及其制备方法
【专利摘要】本发明公开了一种硬泡用高官能芳香族聚酯多元醇,按照质量份数计，组分如下：偏苯三酸酐5～25份；均苯四甲酸酐5～20份；回收小分子多元醇65～70份；甘油2～5份；催化剂0.01～0.025份。制备方法为：将回收小分子二元醇原料、甘油、偏苯三酸酐、均苯四甲酸酐及催化剂投入聚酯反应釜中；N2保护下将温度缓慢升至230℃，当酸值≤25mg?KOH/g时，抽真空，待产物酸值≤2mg?KOH/g时停止反应；冷却至90℃以下压滤出料，即得高官能芳香族聚酯多元醇。使用本发明产品至硬泡组合料中，可以改善硬泡的机械强度、耐温性能及阻燃性能。
【专利说明】一种硬泡用高官能芳香族聚酯多元醇及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种聚酯多元醇及其制备方法，尤其是一种硬泡用高官能芳香族聚酯多元醇及其制备方法。
【背景技术】
[0002]芳香族聚酯多元醇是合成聚氨酯树脂的重要原料之一，由于有苯环与酯键的存在，赋予了聚氨酯泡沫许多优良性能，如韧性、阻燃性、粘结性、耐化学性、耐油性、耐热性、耐磨性等。由于聚酯的高乳化性能，使得聚氨酯泡沫的泡孔细腻，导热系数低，并使泡沫的吸水率降至较低水平，可提高泡沫的耐温性能，节约能源。芳香族聚酯多元醇是用含苯环的多元酸或酸酐与多元醇反应，最终以羟基封端的链状结构的化合物，广泛应用于冰箱、消毒柜、冷库、管道、建筑板材、仿木家具及喷涂材料等领域。
[0003]虽然普通的低官能芳香族聚酯多元醇的掺入可以提高聚氨酯硬泡的细腻程度、保温、阻燃、耐油及耐磨性能，但官能度相对较低，添加量大时制品容易收缩。随着石化行业的不断发展，会不断地产生小分子二元醇废液，然而做细致的精馏提纯工作，不仅能耗大，而且会大幅度增加加工成本。[0004]现有的普通芳香族聚酯多元醇的官能度相对较低，当在聚氨酯硬泡组合料中用量大时，制备的聚氨酯硬泡制品的机械强度及耐温性能不够好，且二甘醇成品原料成本高。
【发明内容】
[0005]为了降低能耗，充分展现回收多元醇附加值，本发明利用回收小分子二元醇、甘油与偏苯三酸酐、均苯四甲酸反应，制备出能满足不同商家对芳香族聚酯多元醇的要求。
[0006]解决上述技术问题的技术方案为:
[0007]—种硬泡用高官能芳香族聚酯多元醇，按照质量份数计，组分如下:
[0008]偏苯三酸酐5~25份；
[0009]均苯四甲酸野5~20份；
[0010]回收小分子多兀醇65~70份；
[0011]甘油2~5份；
[0012]催化剂0.01 ~0.025 份。
[0013]一种硬泡用高官能芳香族聚酯多元醇的制备方法，步骤如下:
[0014]将回收小分子二元醇原料、甘油、偏苯三酸酐、均苯四甲酸酐及催化剂投入聚酯反应釜中；通入N2保护，采用高温高压蒸汽加热的方法，将温度缓慢升至230°C，气相温度控制在102±2°C以下；当酸值≤25mg KOH/g时，开始抽真空，真空度≤0.090MPa，温度维持在220~225°C，待产物酸值≤2mg KOH/g时停止反应；冷却至90°C以下压滤出料，即得高官能芳香族聚酯多元醇。
[0015]进一步地，所述的偏苯三酸酐与均苯四甲酸的质量分数之和不超过33份。
[0016]进一步地，所述的回收小分子二元醇的羟值范围为800~1000mg KOH/g，且水分(1%，色度(钼-钴号)(250。
[0017]进一步地，所述的甘油的含量不低于95%，且其他杂质可以是水与酯类的任意一种或几种。
[0018]进一步地，所述的酯类的分子量在240g/mol以内，且沸点小于300°C。
[0019]进一步地，所述的催化剂为单丁基氧化锡，且占所有原料总质量的0.01~
0.025%。
[0020]采用了上述方案，得到一种硬泡用高官能芳香族聚酯多元醇。使用本发明产品至硬泡组合料中，可以改善硬泡的机械强度、耐温性能及阻燃性能。
[0021]虽然普通的低官能芳香族聚酯多元醇的掺入可以提高聚氨酯硬泡的细腻程度、保温、阻燃、耐油及耐磨性能，但官能度相对较低，添加量大时制品容易收缩。将三官能的偏苯三酸酐及四官能的均苯四甲酸二酐引入到聚酯多元醇中，可提高聚酯多元醇的官能度，这样不仅能使聚氨酯硬泡具有普通的低官能芳香族聚酯多元醇赋予的优点，而且能提高制品的机械强度、耐温性能及阻燃性能。
[0022]本发明芳香族聚酯多元醇具有较高官能度，其不仅能增加聚氨酯硬泡制品的耐油性、耐磨性，降低制品的导热系数，还能提高制品的机械强度、耐温性能及阻燃性。采用高温高压蒸汽加热法，以回收小分子二元醇为原料，加热效率提高，生产成本低，同时可实现废醇的环保低能耗再利用。
【具体实施方式】
[0023]下面结合具体实施 方式对本发明作进一步详细的说明。
[0024]实施例1:
[0025]一种硬泡用高官能芳香族聚酯多元醇，按照质量份数计，组分如下:偏苯三酸酐50Kg ;均苯四甲酸15.95Kg ;回收小分子多元醇(羟值1000mg KOH/) 130Kg ;甘油4Kg ;单丁基氧化锡0.05Kg。
[0026]一种硬泡用高官能芳香族聚酯多元醇的制备方法，将回收小分子二元醇原料、甘油、偏苯三酸酐、均苯四甲酸及单丁基氧化锡投入聚酯反应釜中；通入N2保护，采用高温高压蒸汽加热的方法，将温度缓慢升至230°C，气相温度控制在102±2°C以下；当酸值≤25mgKOH/g时，开始抽真空，真空度≤0.090MPa,温度维持在220~225°C，待产物酸值≤2mgKOH/g时停止反应；冷却至90°C以下压滤出料，即得粘稠状透明的浅橙黄色高官能芳香族聚酯多元醇(羟值336mgK0H/g、酸值1.5mg KOH/g、水分0.05%)。
[0027]实施例2:
[0028]一种硬泡用高官能芳香族聚酯多元醇，按照质量份数计，组分如下:偏苯三酸酐25.95Kg;均苯四甲酸二酐40Kg;回收小分子多元醇(羟值1000mg KOH/) 130Kg ;甘油4Kg ;单丁基氧化锡0.04Kg。
[0029]一种硬泡用高官能芳香族聚酯多元醇的制备方法，将回收小分子二元醇原料、甘油、偏苯三酸酐、均苯四甲酸二酐及单丁基氧化锡投入聚酯反应釜中；通入N2保护，采用高温高压蒸汽加热的方法，将温度缓慢升至230°C，气相温度控制在102±2°C以下；当酸值(25mg KOH/g时，开始抽真空，真空度≥0.090MPa，温度维持在220~225°C，待产物酸值(2mg KOH/g时停止反应；冷却至90°C以下压滤出料，即得粘稠状透明的浅橙黄色高官能芳香族聚酯多元醇(羟值350mgK0H/g、酸值1.6mg KOH/g、水分0.06%)。
[0030]实施例3:
[0031]一种硬泡用高官能芳香族聚酯多元醇，按照质量份数计，组分如下:偏苯三酸酐49.97Kg;均苯四甲酸1OKg;回收小分子多元醇(羟值800mg KOH/) 130Kg ;甘油1OKg ;单丁基氧化锡0.03Kg。
[0032]一种硬泡用高官能芳香族聚酯多元醇的制备方法，将回收小分子二元醇原料、甘油、偏苯三酸酐、均苯四甲酸及单丁基氧化锡投入聚酯反应釜中；通入N2保护，采用高温高压蒸汽加热的方法，将温度缓慢升至230°C，气相温度控制在102±2°C以下；当酸值≤25mgKOH/g时，开始抽真空，真空度≤0.090MPa，温度维持在220~225°C，待产物酸值≤2mgKOH/g时停止反应；冷却至90°C以下压滤出料，即得粘稠状透明的浅橙黄色高官能芳香族聚酯多元醇(羟值288mg KOH/g、酸值1.7mg KOH/g、水分0.05%)。
[0033]实施例4:
[0034]一种硬泡用高官能芳香族聚酯多元醇，按照质量份数计，组分如下:偏苯三酸酐IOKg;均苯四甲酸二酐40Kg;回收小分子多元醇(羟值800mg KOH/) 139.98Kg ;甘油IOKg;单丁基氧化锡0.02Kg。
[0035]一种硬泡用高官能芳香族聚酯多元醇的制备方法，将回收小分子二元醇原料、甘油、偏苯三酸酐、均苯四甲酸二酐及单丁基氧化锡投入聚酯反应釜中；通入N2保护，采用高温高压蒸汽加热的方法，将温度缓慢升至230°C，气相温度控制在102±2°C以下；当酸值≤25mg K0H/g时，开始抽真空，真空度≤0.090MPa，温度维持在220~225°C，待产物酸值≤2mg K0H/g时停止反应；冷却至90°C以下压滤出料，即得粘稠状透明的浅橙黄色高官能芳香族聚酯多元醇(羟值256mg K0H/g、酸值1.1mg K0H/g、水分0.05%)。
【权利要求】
1.一种硬泡用高官能芳香族聚酯多元醇，其特征在于，按照质量份数计，组分如下:
2.一种硬泡用高官能芳香族聚酯多元醇的制备方法，其特征在于，步骤如下: 将回收小分子二元醇原料、甘油、偏苯三酸酐、均苯四甲酸酐及催化剂投入聚酯反应釜中；通入N2保护，采用高温高压蒸汽加热的方法，将温度缓慢升至230°C，气相温度控制在102±2°C以下；当酸值≤25mg KOH/g时，开始抽真空，真空度≤0.090MPa，温度维持在220~225°C，待产物酸值≤2mg KOH/g时停止反应；冷却至90°C以下压滤出料，即得高官能芳香族聚酯多元醇。
3.根据权利要求1或2所述的一种硬泡用高官能芳香族聚酯多元醇及其制备方法，其特征在于，所述的偏苯三酸酐与均苯四甲酸的质量分数之和不超过33份。
4.根据权利要求2所述的一种硬泡用高官能芳香族聚酯多元醇的制备方法，其特征在于，所述的回收小分子二元醇的羟值范围为800~1000mg KOH/g，且水分≤1%，色度(钼-钴号)^ 250。
5.根据权利要求2所述的一种硬泡用高官能芳香族聚酯多元醇的制备方法，其特征在于，所述的甘油的含量不低于95%，且其他杂质可以是水与酯类的任意一种或几种。
6.根据权利要求5所述的一种硬泡用高官能芳香族聚酯多元醇的制备方法，其特征在于，所述的酯类的分子量在240g/mol以内，且沸点小于300°C。
7.根据权利要求1或2所述的一种硬泡用高官能芳香族聚酯多元醇及其制备方法，其特征在于，所述的催化剂为单丁基氧化锡，且占所有原料总质量的0.01~0.025%。
【文档编号】C08G63/127GK103724598SQ201310653203
【公开日】2014年4月16日 申请日期:2013年12月6日 优先权日:2013年12月6日
【发明者】杨水清, 蒋文俊, 陈玉龙, 罗伟, 王荣华 申请人:江苏盈天化学有限公司