专利名称：以棉籽油为主要原料的聚氨酯泡沫塑料发泡原料及其制备方法
技术领域：
本发明涉及一种以棉籽油为主要原料的聚氨酯泡沫塑料发泡原料及其制备方法。
背景技术：
出于环境保护和减少对石油资源过分依赖的考虑，在聚氨酯泡沫塑料生产过程中 人们开始更多地使用以豆油、菜籽油、棕榈油等植物油或动物油为原料生产的棉籽油基聚 醚多元醇。但我国耕地有限，豆油、菜籽油等植物油、动物油扣除食用外，只有很少一部分能 够用于工业生产。相比之下，棉籽油供应就十分充足，一方面因为我国是个产棉大国，年种植面积超 过8000万亩，年产棉籽1400万吨，年产棉籽油150万吨；另一方面是因棉籽油含有棉酚及 残留农药，正在逐步退出食用油市场。但是现有技术中棉籽油聚醚多元醇的工艺复杂，而且所得聚醚多元醇粘度偏高、 难以控制，以其制造的聚氨酯泡沫塑料也缺乏应有的降解性。
发明内容
本发明要解决的技术问题是如何克服现有技术的上述缺陷，提供一种以棉籽油为 主要原料的聚氨酯泡沫塑料发泡原料及其制备方法。为解决上述技术问题，本发明以棉籽油为主要原料的聚氨酯泡沫塑料发泡原料的 制备方法，包括下述步骤①、制备棉籽油基聚醚多元醇取50-90重量份的环氧化棉籽油，5-50重量份的小 分子多元醇、0. 1-0. 5重量份的叔胺催化剂、0. 1-0. 5重量份的碱金属催化剂投入反应釜， 并通入氮气保护；当升温到140°C以上时进行反应，继续升温至220-240°C之间，并保温反 应5小时；后经脱气、脱水、过滤后得到棉籽油基聚醚多元醇；②、按棉籽油基聚醚多元醇有机胺有机锡硅油蒸馏水微晶纤维素异 氰酸酯=100 0.05 3.0 0.05 1.5 1 3 0. 5 5. 0 5 10 100 200 的重量比，称取上述物料，异氰酸酯单独包装成B料；其余组份，均勻混合，并单独包装成A 料即可。本发明以棉籽油为主要原料的聚氨酯泡沫塑料发泡原料，包括分别包装的A料和 B料，其特征在于按照前述方法制备。本发明以棉籽油为主要原料，生产工艺简单，所得棉籽油基聚氨酯泡沫塑料适合 制作各种保温材料。
具体实施例实施例1 本发明以棉籽油为主要原料的聚氨酯泡沫塑料发泡原料的制备方法， 包括下述步骤
一、制备棉籽油基聚醚多元醇取50kg的环氧化棉籽油，5kg的丙二醇、0. 3kg的叔胺催化剂、0. 3kg的KOH (碱金 属催化剂)投入反应釜，并通入氮气保护；当升温到140°C以上时进行反应，同时蒸馏水分； 继续升温至220-240°C之间，并保温反应4小时；后经脱气、脱水、过滤后得到聚醚多元醇A， 经测定其粘度为2000mPa. s二、配制棉籽油基聚氨酯泡沫塑料发泡原料①、分别称取IOOg棉籽油基聚醚多元醇、0.05g有机胺、1.5g有机锡、Ig硅油、3. Og 蒸馏水、IOg微晶纤维素，并将上述原料均勻混合，并单独包装成A料。②、称取IOOg异氰酸酯，单独包装成B料。分别包装的A料和B料，共同组成棉籽油基聚氨酯泡沫塑料发泡原料。三、发泡发泡时，按下述方法进行将A料均勻混合(约10 20min)，加入B料搅拌10 15秒，倒入模具中，在15 40°C温度下，熟化20min，即得棉籽油基聚氨酯泡沫塑料I。实施例2一、制备棉籽油基聚醚多元醇取90kg的环氧化棉籽油，50kg的丙二醇、0. 5kg的叔胺催化剂、0. 5kg的KOH(碱 金属催化剂)投入反应釜，并通入氮气保护；当升温到140°C以上时进行反应，继续升温至 220-240°C之间，并保温反应5小时；后经脱气、脱水、过滤后得到聚醚多元醇B，经测定其粘 度为 2IOOmPa. S。二、配制棉籽油基聚氨酯泡沫塑料发泡原料①、分别称取IOOg棉籽油基聚醚多元醇、3. Og有机胺、0. 8g有机锡、3g硅油、5. Og 蒸馏水、8g微晶纤维素，并将上述原料均勻混合，并单独包装成A料。②、称取200g异氰酸酯，单独包装成B料。分别包装的A料和B料，共同组成棉籽油基聚氨酯泡沫塑料发泡原料。三、发泡发泡时，按下述方法进行将A料均勻混合(约10 20min)，加入B料搅拌10 15秒，倒入模具中，在15 40°C温度下，熟化20min，即得该棉籽油基聚氨酯泡沫塑料II。实施例3 一、制备棉籽油基聚醚多元醇取90kg的环氧化棉籽油，50kg的丙二醇、0. Ikg的叔胺催化剂、0. Ikg的KOH (碱金 属催化剂)投入反应釜，并通入氮气保护；当升温到140°C以上时进行反应，同时蒸馏水分； 继续升温至220-240°C之间，并保温反应6小时；后经脱气、脱水、过滤后得到聚醚多元醇C， 经测定其粘度为2200mPa. s。二、配制棉籽油基聚氨酯泡沫塑料发泡原料①、分别称取IOOg棉籽油基聚醚多元醇、1. 5g有机胺、0. 05g有机锡、2g硅油、0. 5g 蒸馏水、5g微晶纤维素，并将上述原料均勻混合，并单独包装成A料。②、称取150g异氰酸酯，单独包装成B料。分别包装的A料和B料，共同组成棉籽油基聚氨酯泡沫塑料发泡原料。三、发泡
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发泡时，按下述方法进行将A料均勻混合(约10 20min)，加入B料搅拌10 15秒，倒入模具中，在15 40°C温度下，熟化20min，即得该棉籽油基聚氨酯泡沫塑料III。实施例4一、制备棉籽油基聚醚多元醇取70kg的环氧化棉籽油，45kg的丙二醇、0. 3kg的叔胺催化剂、0. 3kg的KOH (碱金 属催化剂)投入反应釜，并通入氮气保护；当升温到140°C以上时进行反应，同时蒸馏水分； 继续升温至220-240°C之间，并保温反应7小时；后经脱气、脱水、过滤后得到聚醚多元醇D， 经测定其粘度为2300mPa. s。二、配制棉籽油基聚氨酯泡沫塑料发泡原料①、分别称取IOOg棉籽油基聚醚多元醇、2. Og有机胺、1. Og有机锡、1. 3g硅油、 0. Sg蒸馏水、6g微晶纤维素，并将上述原料均勻混合，并单独包装成A料。②、称取135g异氰酸酯，单独包装成B料。分别包装的A料和B料，共同组成棉籽油基聚氨酯泡沫塑料发泡原料。三、发泡发泡时，按下述方法进行将A料均勻混合(约10 20min)，加入B料搅拌10 15秒，倒入模具中，在15 40°C温度下，熟化20min，即得该棉籽油基聚氨酯泡沫塑料IV。实施例5 一、制备棉籽油基聚醚多元醇取60kg的环氧化棉籽油，35kg的丙二醇、0. Ikg的叔胺催化剂、0. Ikg的KOH (碱金 属催化剂)投入反应釜，并通入氮气保护；当升温到140°C以上时进行反应，同时蒸馏水分； 继续升温至220-240°C之间，并保温反应8小时；后经脱气、脱水、过滤后得到聚醚多元醇E， 经测定其粘度为2400mPa. s。二、配制棉籽油基聚氨酯泡沫塑料发泡原料①、分别称取IOOg棉籽油基聚醚多元醇、0.5g有机胺、Ig有机锡、1.7g硅油、 0. 5 5. Og蒸馏水、5 IOg微晶纤维素，并将上述原料均勻混合，并单独包装成A料。②、称取180g异氰酸酯，单独包装成B料。分别包装的A料和B料，共同组成棉籽油基聚氨酯泡沫塑料发泡原料。三、发泡发泡时，按下述方法进行将A料均勻混合(约10 20min)，加入B料搅拌10 15秒，倒入模具中，在15 40°C温度下，熟化20min，即得该棉籽油基聚氨酯泡沫塑料V。实施例6一、制备棉籽油基聚醚多元醇取60kg的环氧化棉籽油，35kg的丙二醇、0. Ikg的叔胺催化剂、0. Ikg的KOH (碱金 属催化剂)投入反应釜，并通入氮气保护；当升温到140°C以上时进行反应，同时蒸馏水分； 继续升温至220-240°C之间，并保温反应9小时；后经脱气、脱水、过滤后得到聚醚多元醇E， 经测定其粘度为2500mPa. s。二、配制棉籽油基聚氨酯泡沫塑料发泡原料①、分别称取IOOg棉籽油基聚醚多元醇、1.9g有机胺、1.7g有机锡、1.6g硅油、 0. Sg蒸馏水、7g微晶纤维素，并将上述原料均勻混合，并单独包装成A料。
②、称取130g异氰酸酯，单独包装成B料。分别包装的A料和B料，共同组成棉籽油基聚氨酯泡沫塑料发泡原料。三、发泡发泡时，按下述方法进行将A料均勻混合(约10 20min)，加入B料搅拌10 15秒，倒入模具中，在15 40°C温度下，熟化20min，即得该棉籽油基聚氨酯泡沫塑料VI。实施例7一、制备棉籽油基聚醚多元醇取60kg的环氧化棉籽油，35kg的丙二醇、0. Ikg的叔胺催化剂、0. Ikg的KOH (碱金 属催化剂)投入反应釜，并通入氮气保护；当升温到140°C以上时进行反应，同时蒸馏水分； 继续升温至220 -240°C之间，并保温反应10小时；后经脱气、脱水、过滤后得到聚醚多元醇 F，经测定其粘度为2600mPa. s。二、配制棉籽油基聚氨酯泡沫塑料发泡原料①、分别称取IOOg棉籽油基聚醚多元醇、0. Ig有机胺、0.7g有机锡、1.4g硅油、3g 蒸馏水、9g微晶纤维素，并将上述原料均勻混合，并单独包装成A料。②、称取142g异氰酸酯，单独包装成B料。分别包装的A料和B料，共同组成棉籽油基聚氨酯泡沫塑料发泡原料。三、发泡发泡时，按下述方法进行将A料均勻混合(约10 20min)，加入B料搅拌10 15秒，倒入模具中，在15 40°C温度下，熟化20min，即得该棉籽油基聚氨酯泡沫塑料VII。实施例8一、制备棉籽油基聚醚多元醇取60kg的环氧化棉籽油，35kg的丙二醇、0. Ikg的叔胺催化剂、0. Ikg的KOH (碱金 属催化剂)投入反应釜，并通入氮气保护；当升温到140°C以上时进行反应，同时蒸馏水分； 继续升温至220-240°C之间，并保温反应12小时；后经脱气、脱水、过滤后得到聚醚多元醇 G，经测定其粘度为2700mPa. s。二、配制棉籽油基聚氨酯泡沫塑料发泡原料①、分别称取IOOg棉籽油基聚醚多元醇、3. Og有机胺、1. Ig有机锡、1. Ig硅油、 1. Sg蒸馏水、IOg微晶纤维素，并将上述原料均勻混合，并单独包装成A料。②、称取137g异氰酸酯，单独包装成B料。分别包装的A料和B料，共同组成棉籽油基聚氨酯泡沫塑料发泡原料。三、发泡发泡时，按下述方法进行将A料均勻混合(约10 20min)，加入B料搅拌10 15 秒，倒入模具中，在15 40°C温度下，熟化20min，即得该棉籽油基聚氨酯泡沫塑料VIII。以二甘醇代替丙二醇，重复上述实施例一至八，所得粘度分别为2800mPa. S、 3000mPa. s、3200mPa. s、3400mPa. s、3600mPa. s、3700mPa. s、3800mPa. s、4000mPa. s。以丙三醇代替丙二醇，重复上述实施例一至八，所得粘度分别为4100mPa. S、 4350mPa. s、4500mPa. s、4700mPa. s、4800mPa. s、5000mPa. s、5200mPa. s、5300mPa. s。以季戊四醇代替丙二醇，重复上述实施例一至八，所得粘度分别为5400mPa. S、 5600mPa. s、5900mPa. s、6050mPa. s、6200mPa. s、6500mPa. s、6700mPa. s、6900mPa. s。
以木糖醇代替丙二醇，重复上述实施例一至八，所得粘度分别为6900mPa. S、 7200mPa. s>7300mPa. s>7500mPa. s>7600mPa. s>7800mPa. s>8000mPa. s>8100mPa. s。以山梨醇代替丙二醇，重复上述实施例一至八，所得粘度分别为8200mPa. S、 8500mPa. s、8600mPa. s、8800mPa. s、9200mPa. s、9400mPa. s、9600mPa. sUOOOOmPa. s。通过上述实施例中制造棉籽油基聚醚多元醇的过程，可以看出①、通过选择不同 羟基数的小分子多元醇，对棉油基聚醚多元醇的粘度进行粗调；②、通过控制催化剂的用 量和反应时间，对棉油基聚醚多元醇的粘度进行精调。通过①、②技术手段的配合使用，在 2000 IOOOOmPa. s之间，可以生产出任意粘度的聚醚多元醇。对比实验(一)取上述棉籽油基聚氨酯泡沫塑料I VIII切块与现有硬质聚氨酯泡沫塑料切块 一同放置在户外，日晒、雨淋，三年后，棉籽油基聚氨酯泡沫塑料I VIII切块均自然降解 成粉末，而普通的硬质聚氨酯泡沫塑料切块，略有黄变，形态无明显变化。对比实验(二)取上述棉籽油基聚氨酯泡沫塑料I VIII切块与现有硬质聚氨酯泡沫塑料切块， 在100°C干燥、密闭状态下，分别进行四十八个小时的温度老化实验，其强度、外观均无明显差异。对比实验(一)说明本发明棉籽油基聚氨酯泡沫塑料废弃后，暴露在户外，可以三 年内自然降解，对环境的不利影响大大降低。对比实验(二)说明本发明棉籽油基聚氨酯泡沫塑料在干燥、密闭状态下，抗老化 性等性能上不劣于现有硬质聚氨酯泡沫塑料，完全可以用作电热水器、太阳能热水器、热泵 热水器等热水器保温水箱及冰箱、冰柜等家电的保温层。以NaOH代替Κ0Η，重复上述实施例及对比实验，所得棉籽油基聚醚多元醇无实质 差别，略。注1)、本发明所用各种原料纯度均应达到工业一级品的标准。
权利要求
一种以棉籽油为主要原料的聚氨酯泡沫塑料发泡原料的制备方法，包括下述步骤①、制备棉籽油基聚醚多元醇取50 90重量份的环氧化棉籽油，5 50重量份的小分子多元醇、0.1 0.5重量份的叔胺催化剂、0.1 0.5重量份的碱金属催化剂投入反应釜，并通入氮气保护；当升温到140℃以上时进行反应，继续升温至220 240℃之间，并保温反应5小时；后经脱气、脱水、过滤后得到棉籽油基聚醚多元醇；②、按棉籽油基聚醚多元醇∶有机胺∶有机锡∶硅油∶蒸馏水∶微晶纤维素∶异氰酸酯＝100∶0.05～3.0∶0.05～1.5∶1～3∶0.5～5.0∶5～10∶100～200的重量比，称取上述物料，异氰酸酯单独包装成B料；其余组份，均匀混合，并单独包装成A料即可。
2.一种以棉籽油为主要原料的聚氨酯泡沫塑料发泡原料，包括分别包装的A料和B料， 其特征在于按照权利要求1所述方法制备。
全文摘要
本发明涉及一种以棉籽油为主要原料的聚氨酯泡沫塑料发泡原料及其制备方法。现有棉籽油聚醚生产工艺复杂，所得产品粘度偏高、难以控制，以其制造的聚氨酯泡沫塑料也缺乏应有的降解性。为此，本发明制备方法包括下述步骤①制备棉籽油基聚醚多元醇；②按棉籽油基聚醚∶有机胺∶有机锡∶硅油∶蒸馏水∶微晶纤维素∶异氰酸酯＝100∶0.05～3.0∶0.05～1.5∶1～3∶0.5～5.0∶5～10∶100～200的重量比称取上述物料，异氰酸酯单独包装成B料；其余组份均匀混合，并单独包装成A料即可。本发明还涉及相应的发泡原料。本发明以棉籽油为主要原料，生产工艺简单，所得棉籽油基聚氨酯泡沫塑料适合制作各种保温材料。
文档编号C08G65/28GK101891873SQ20091001898
公开日2010年11月24日 申请日期2009年9月22日 优先权日2009年9月22日
发明者李洪国 申请人:淄博联创聚氨酯有限公司