专利名称：生产聚氨酯板材用的催化剂的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种生产聚氨酯板材用的催化剂，本发明还涉及该催化剂中N，N- 二甲基环己胺的制备方法。
背景技术：
随着中国经济的发展， 人们生活所需要的各种食品越来越丰富。由于人民生活水平的逐步提高，人们对食品质量和食品安全越来越重视。政府对食品冷链物流的建设和发展也越来越关注，保持易腐食品品质已成为现代社会生活的需求。与此相适应，我国冷库业也在近十年得以快速发展。目前的冷库制造正在从小型冷库走向大中型冷库建设，在大中型冷库的建造中，跨度有时达到36米，因此3米以上的长冷库板是常用的规格。聚氨酯是冷库建设中常用的冷库板，它通过将以下多元醇溶液注入到模具内，使其反应而制备的，其中多元醇溶液是将异氰酸酯成分和多元醇成分与催化剂、以及根据需要添加的交联剂等各种添加剂混合而得到的。生产聚氨酯用到的催化剂通常包括A-1、A-33、BMCHA、8154、C-225、A-300、PC-41、DMP-30、五甲基二乙烯三胺等，这些催化剂可以满足3米以内聚氨酯板材的生产，但对于3米以上的聚氨酯板材，由于聚氨酯料液的流动性差，在未将在未将模具充满时完成了发泡过程，进入了固化和熟化阶段，因此，聚氨酯料液在模具空腔内翻滚蹉动，并且阻力越来越大，阻力足够大时，料液将停止翻滚，导致不能将整个模具空腔充满。即便提高浇注量、增加排气孔也无法制成聚氨酯成品。
发明内容
本发明的目的是提供一种让聚氨酯料液具有良好流动性，从而充满整体模具空腔的催化剂。此外，本发明另一个要解决的技术问题是提供一种制备该催化剂中使用的N，N-二甲基环己胺的方法。为解决上述技术问题，本发明的催化剂包括BMCHA和N，N- 二甲基环己胺，所述BMCHA和N，N- 二甲基环己胺的重量比的范围为O. 8 I. 5，优选I. O。BMCHA和N，N-二甲基环己胺具有良好相容性，它们均具有促进多元醇和聚氨酯反应的作用。在聚氨酯料液发泡过程中这两种催化剂所起作用并非叠加，而是相互衔接，接力完成发泡作用。由BMCHA产生催化作用，达到一定程度时，N, N-二甲基环己胺再产生第二次催化作用，这种诱导催化方式延长了发泡过程，改善了流动性问题，将两种催化剂不同的配比可精确控制发泡时间和固化时间，具体过程如下当聚氨酯料液注入到模具空腔后，“诱导催化剂”BMCHA首先促成发泡，此段时间一般持续100秒-120秒，在开始发泡后，聚氨酯料液逐渐产生热量，热量温度超过模具温度10-15°C。在此过程中聚氨酯泡沫在流动中发泡，体积逐渐膨胀。当诱导催化剂的效能接近完成时，由于热量的产生并达到发热量最高值60°C时，被诱导催化剂N，N- 二甲基环己胺作用开始被诱发启动，使发泡继续进行，膨胀体积逐渐逼近模具空腔体积。这两次发泡时间合计为160秒，然后聚氨酯料液进入固化期和熟化期。该发泡时间比3米以内板延长了 60秒钟。在这增加的60秒时间里，模具中的聚氨酯料液得以充分地流动，最后充满整体模具空
腔。 本发明催化剂中的N，N- 二甲基环己胺在30_40°C的温度下，其性质相当稳定，不会起到发泡作用，只有当温度达到60°C并由BMCHA诱导下开始发生作用，它的制备方法如下(I)将原料环己酮、二甲胺投入反应釜内，加入催化剂钯炭Pd/C，并通入高压氢气，压力维持在1.0-1.5Mpa;(2)反应釜中温度控制在100°C -140°C，反应时间为3-8小时，得到粗品N，N-二甲基环己胺和水的混合物；(3)停止往反应釜通入氢气，静置4-6小时，反应釜内上层是N，N-二甲基环己胺粗品，下层是水；(4)将步骤(5)的N，N_ 二甲基环己胺粗品放入蒸馏釜内，加热至100°C，剩余的水蒸发；(5)继续加热蒸馏釜至150-160°C，N, N-二甲基环己胺气化后，通过冷凝装置接收，得到精制的N，N- 二甲基环己胺。本发明具有的优点和积极效果是由于采用上述催化剂，延长了发泡时间，改进了流动性问题，得到具有良好流动性的聚氨酯料液，解决了 3米以上聚氨酯板材浇注料不能充满整体模具的难题，具有生产加工成本低、成品质量高等优点。
具体实施例方式本发明的催化剂，包括BMCHA和N，N- 二甲基环己胺，所述BMCHA和N，N- 二甲基环己胺的重量比的范围为O. 8 I. 5,优选I. O。下面举例说明制备本发明催化剂中的N，N-二甲基环己胺的具体方法，步骤如下(I)将含量95%环己酮186公斤、含量30%的二甲胺水溶液187公斤投入反应釜内，加入催化剂钯炭Pd/C，并通入高压氢气，压力维持在I. 2Mpa ；(2)反应釜中温度控制在120°C，反应6小时，得到粗品N，N_ 二甲基环己胺和水的混合物；(3)停止往反应釜通入氢气，静置5小时后，反应釜内上层是N，N-二甲基环己胺粗品，下层是水；(4)将步骤(5)的N，N_ 二甲基环己胺粗品放入蒸馏釜内，加热至100°C，剩余的水蒸发；(5)继续加热蒸馏釜至155°C，N, N- 二甲基环己胺气化后，通过冷凝装置接收，得到202公斤纯度98%的N，N- 二甲基环己胺。通过上述步骤得到的N，N- 二甲基环己胺在30_40°C的温度下，其性质相当稳定，不会起到发泡作用，只有当温度达到60°C并由BMCHA诱导下开始发生作用。实施例I和比较例I以下根据实施例和比较例对本发明进行说明。使用100重量份聚醚多元醇作为多元醇成分，200份重量份异氰酸酯，2份1，4 丁二醇作为交联剂、以及对于每100重量份的多元醇成分(聚醚多元醇和交联剂)用表I所示的量使用表I所示组成的催化剂，将多元醇成分和催化剂混合，得到多元醇溶液。使用聚氨酯浇注机将前述多元醇溶液混合，注入到模具中，从而得到成型的聚氨酯板材。得到的聚氨酯板材从板材外形是否完整和板材泡沫均匀度两方面来评价。泡沫均匀度表现在两个方面一是在任意一点取出样块，样块泡孔均匀度一致；二是板中间与两端的密度一致，泡孔均匀度一致。从表I所示的结果可以发现，在实施例I中，由于使用了 BMCHA和N，N-二甲基环己胺组成催化剂，与单独使用BMCHA催化剂的比较例I相比，所获得的聚氨酯料液具有良好的流动性,板材外形完整,板材泡沫均匀度良好。表I·
权利要求
1.一种生产聚氨酯板材用的催化剂，其特征在于它包括BMCHA和N，N-二甲基环己胺，所述BMCHA和N，N- 二甲基环己胺的重量比的值为O. 8 I. 5。
2.一种制备权利要求I所述的催化剂中使用的N，N-二甲基环己胺的方法，其特征在于它包括如下步骤 (1)将原料环己酮、二甲胺投入反应釜内，加入催化剂钯炭Pd/C，并通入高压氢气，压力维持在I. 0-1. 5Mpa ； (2)反应釜中温度控制在100°C_140°C，反应时间为3-8小时，得到粗品N，N-二甲基环己胺和水的混合物； (3)停止往反应釜通入氢气，静置4-6小时，反应釜内上层是N，N-二甲基环己胺粗品，下层是水； (4)将步骤(5)的N，N-二甲基环己胺粗品放入蒸馏釜内，加热至100°C，剩余的水蒸发； (5)继续加热蒸馏釜至150-160°C，N,N-二甲基环己胺气化后，通过冷凝装置接收，得到精制的N，N-二甲基环己胺。
全文摘要
本发明提供了一种生产聚氨酯板材用的催化剂，包括BMCHA和N，N-二甲基环己胺，其中BMCHA和N，N-二甲基环己胺的重量比的值为0.8～1.5。这两种催化剂所起作用并非叠加，而是相互衔接，接力完成发泡作用。由BMCHA产生催化作用，达到一定程度时，N，N-二甲基环己胺再产生第二次催化作用，这种诱导催化方式延长了发泡过程，改善了流动性问题，将这两种催化剂进行不同配比可精确控制聚氨酯料液的发泡时间和固化时间。本发明还提供了制备该催化剂中使用的N，N-二甲基环己胺的方法。由于采用上述催化剂，得到了具有良好流动性的聚氨酯料液，成型板材外形完整，板材泡沫均匀度良好，尤其适合用于超长聚氨酯冷库板的制造。
文档编号C07C211/35GK102875760SQ20111019960
公开日2013年1月16日 申请日期2011年7月16日 优先权日2011年7月16日
发明者董伟 申请人:天津市艾迪聚氨酯工业有限公司