专利名称：一种耐溶剂聚酯多元醇的合成方法
技术领域：
本发明属于一种高分子材料的制备方法，特别涉及一种耐溶剂聚酯多元醇的制备方法。
背景技术：
聚氨酯是一种性能介于橡胶与塑料之间的高分子合成材料，其特点是硬度调整范围宽，既有橡胶的弹性又有塑料的硬度，聚氨酯弹性体具有很好的机械性能，耐磨性能和回弹性能。但是，在有些特殊领域里，对聚氨酯除了要具有本身的耐磨，回弹外，还要具有极佳的耐溶剂性。聚氨酯弹性体的合成结构中，最主要起耐溶剂作用的主材料就是聚酯多元醇，所以，弹性体的耐溶剂品质高低，与聚酯多元醇之间有着至关重要的关系，要做好耐溶剂聚氨酯弹性体，研究耐溶剂聚酯多 元醇是一个必不可少的课题。通常用的耐溶剂聚酯多元醇都是用己二酸和小分子醇合成的，因已二酸碳链较长，合成的聚氨酯弹性体聚氨酯甲酸酯含量比较低，因此影响耐溶剂性能，以至于合成的聚氨酯弹性体放于有丙酮，环已酮，甲苯等溶剂中泡48小时后，其重量增加率大于100%，由于溶胀过多而使性能降低影响应用。因此需要提供一种耐溶剂的聚酯多元醇，使其合成的聚氨酯制品耐溶剂性能良好。现有技术公开了一种耐溶剂多元醇制备聚氨酯弹性体的制备方法，以丁二酸以及乙二醇和二乙二醇等小分子醇按不同比例进行合成，此配方产出的制品虽然耐溶剂性能良好，但在加工中由于耐溶剂聚酯多元醇的结晶性较强，生产聚氨酯弹性体时需要耗去大量的水，电，气，同时，合成出来的预聚体粘度会倍增，以致于加工一些低硬度的制品受到极大的限制。
发明内容
本发明的目的在于提供一种耐溶剂聚酯多元醇的合成方法。根据本发明所述的聚酯多元醇的合成方法，将小分子酸和小分子醇以酸醇按重量t匕，加入到反应釜中加热，并通氮气保护，采用逐步升温法的操作工艺，当各项指标均达标后降温放料，即得所述聚酯多元醇。根据本发明，所述小分子酸以丁二酸为主酸，含有或不含有已二酸。根据本发明，所述小分子醇以二乙二醇为主醇，含有或不含有1，6_已二醇。优选的，所述小分子酸和小分子醇以及其他原料的重量比为:丁二酸43-45份、已二酸0-5份，二乙二醇51-45份、I，6-已二醇0-5份，抗氧化助剂0.2-1份，催化剂0.03-0.08 份。进一步优选的，所述小分子酸和小分子醇以及其他原料的重量比为:丁二酸43-45份、已二酸3-5份，二乙二醇51-45份、1，6_已二醇3-5份，抗氧化助剂0.2-1份，催化剂 0.03-0.08 份。
根据本发明实施方式之一，所述丁二酸的数均分子量为118，外观为白色晶体，含量大于99%。所述已二酸为常规的已二酸即可。所述二乙二醇和1，6_已二醇优选较为优质的醇。试验表明，采用二乙二醇和1，6_已二醇来设计配方合成的聚酯多元醇，可有效降低了聚酯多元醇的结晶性，大大改善了产品在下游合成预聚体要大量加热才能熔解的难题。根据本发明实施方式之一，所述聚酯多元醇分子量控制在1500-1800，即羟值控制为 75-62 (mgKOH/g)。优选的，所述聚酯多元醇的各项合格指标为:酸值< 0.8(mgK0H/g),羟值为75_62(mgKOH/g)，水份含量为:0.05%以下。根据本发明的另一实施方式，所述的抗氧化助剂为1010。试验表明，配方中加入少量抗氧化助剂，在加入量不影响聚酯多元醇品质的前提下，可以解决合成过程中聚酯容易黄变的情况产生，提高下游制品的透明度。所述的催化剂是常规聚酯多元醇所用的催化剂即可。根据本发明的再一实施方式，所述逐步升温法为:当温度升到至135-145度开始出水，控制回流塔的温度为101-102度，然后将釜温缓慢升到155-165度，恒温2-3小时，之后以逐步升温的方式，在3-4小时将温度升到220-230度，当出水完毕，保温0.8-1.2小时，开始逐步抽真空。采用逐步升温法 的操作工艺，合成出来的聚酯多元醇分子分布较均匀，产品的官能度很接近设定值，有利用下游合成出来的制品更具有耐溶剂性。试验表明，以丁二酸及二乙二醇为主原料，加入少量抗氧化助剂，合成出来的聚酯多元醇澄清透明，在常温下呈液态状，下游合成出来的预聚体粘度比普通聚酯所合成的预聚体粘度稍高，但完全能够达到客户的加工要求。试验表明，采用本发明所述方法，合成得到的聚酯多元醇具有极佳的耐溶剂性。
具体实施例方式下面详细描述本发明的实施方式，所述实施方式是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。实施例1:
按重量比将丁二酸43份、已二酸5份，二乙二醇45份、1，6-已二醇5份，抗氧化助剂0.2份，催化剂0.03份，加入到反应釜中加热，并通氮气保护，当温度升到至135度开始出水，控制回流塔的温度为101度，然后将釜温缓慢升到155度，恒温2-3小时，之后以逐步升温的方式，在3-4小时将温度升到230度，当出水完毕，保温I小时，开始逐步抽真空，3小时后开始取样测酸值及羟值，当酸值< 1.0 (mgKOH/g)，羟值到75 (mgKOH/g)(即分子量为1500)时，停止抽真空，开始降温，当温度达到100度以下重新取样测定，各项指标均达标后开始放料，即得聚酯多元醇。实施例2:
按重量比将丁二酸45份，二乙二醇51份，抗氧化助剂I份，催化剂0.08份，加入到反应釜中加热，并通氮气保护，当温度升到至140度开始出水，控制回流塔的温度为102度，然后将釜温缓慢升到165度，恒温2-3小时，之后以逐步升温的方式，在3-4小时将温度升到220度，当出水完毕，保温0.8小时，开始逐步抽真空，3小时后开始取样测酸值及羟值，当酸值彡0.8 (mgKOH/g)，羟值到68 (mgKOH/g)(即分子量为1650)时，停止抽真空，开始降温，当温度达到100度以下重新取样测定，各项指标均达标后开始放料，即得聚酯多元醇。实施例3:
按重量比将丁二酸44份、已二酸3份，二乙二醇48份、1，6-已二醇3份，抗氧化助剂
0.6份，催化剂0.05份，加入到反应釜中加热，并通氮气保护，当温度升到至145度开始出水，控制回流塔的温度为102度，然后将釜温缓慢升到160度，恒温2-3小时，之后以逐步升温的方式，在3-4小时将温度升到230度，当出水完毕，保温1.2小时，开始逐步抽真空，3小时后开始取样测酸值及羟值，当酸值< 0.8 (mgKOH/g)，羟值到62 (mgKOH/g)(即分子量为1800)时，停止抽真空，开始降温，当温度达到100度以下重新取样测定，各项指标均达标后开始放料，即得聚酯多元醇。实施例4:
按重量比将丁二酸45份、已二酸2份，二乙二醇50份、1，6-已二醇2份，抗氧化助剂
.0.8份，催化剂0.06份，加入到反应釜中加热，并通氮气保护，当温度升到至140度开始出水，控制回流塔的温度为102度，然后将釜温缓慢升到160度，恒温2-3小时，之后以逐步升温的方式，在3-4小时将温度升到225度，当出水完毕，保温I小时，开始逐步抽真空，3小时后开始取样测酸值及羟值，当酸值< 0.8 (mgKOH/g)，羟值到62 (mgK0H/g)(即分子量为1800)时，停止抽真空，开始降温，当温度达到100度以下重新取样测定，各项指标均达标后开始放料，即得聚酯多元醇。实施例5
为了更好的评估以本发明方法合成得到的聚酯多元醇为原料进一步合成得到的聚氨酯弹性体的耐溶剂性与普通聚酯多元醇合成出聚氨酯弹性体的耐溶剂性，特从以下实例来证明:
采用预聚法的合成方式:以重量百分比计，将聚酯多元醇80-87%，二异氰酸酯13-20%，经75-80度恒温反应2小时，得到预聚体含量为3-5%的预聚体，然后在80度同固化剂反应制得耐溶剂聚氨酯弹性体，所述的固化剂为三羟甲基丙烷或莫卡，所述的二异氰酸酯是指甲苯二异氰酸酯(TDI)，二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)及其异构体，优选T-100，预聚体与固化剂的重量配比为100:7-15。以上配方实例中，聚酯多元醇分别用本发明的实施例1-4所得的聚酯多元醇及普通聚酯多元醇作比较。聚氨酯弹性体制品性能如下表:
权利要求
1.一种耐溶剂聚酯多元醇的合成方法，其特征在于，将小分子酸和小分子醇以及其他原料按重量比，加入到反应釜中加热，并通氮气保护，采用逐步升温法的操作工艺，当各项指标均达标后降温放料，即得所述聚酯多元醇。
2.根据权利要求1所述合成方法，其特征在于，所述小分子酸以丁二酸为主酸，加入或不加入已二酸。
3.根据权利要求1所述合成方法，其特征在于，所述小分子醇以二乙二醇为主醇，加入或不加入1，6-已二醇。
4.根据权利要求1-3任一项所述合成方法，其特征在于，所述小分子酸和小分子醇以及其他原料的重量比为:丁 二酸43-45份、已二酸0-5份，二乙二醇51-45份、1，6_已二醇0-5份，抗氧化助剂0.2-1份，催化剂0.03-0.08份。
5.根据权利要求4所述合成方法，其特征在于，所述小分子酸和小分子醇以及其他原料的重量比为:丁二酸43-45份、已二酸3-5份，二乙二醇51-45份、1，6_已二醇3_5份，抗氧化助剂0.2-1份，催化剂0.03-0.08份。
6.根据权利要求4所述合成方法，其特征在于，所述聚酯多元醇分子量控制在1500-1800。
7.根据权利要求4所述合成方法，其特征在于，所述聚酯多元醇的各项合格指标为:酸值≤0.8mgKOH/g，羟值为75-62mgKOH/g，水份含量为:0.05%以下。
8.根据权利要求6所述合成方法，其特征在于，所述抗氧化助剂为1010。
9.根据权利要求1所述合成方法，其特征在于，所述逐步升温法为:当温度升到至135-145度开始出水，控制回流塔的温度为101-102度，然后将釜温缓慢升到155-165度，恒温2-3小时，之后以逐步升温的方式，在3-4小时将温度升到220-230度，当出水完毕，保温.0.8-1.2小时，开始逐步抽真空。
全文摘要
本发明属于一种高分子材料的制备方法，特别涉及一种耐溶剂聚酯多元醇的制备方法，将小分子酸和小分子醇以及其他原料按重量比，加入到反应釜中加热，并通氮气保护，采用逐步升温法的操作工艺，当各项指标均达标后降温放料，即得所述聚酯多元醇。所述小分子酸以丁二酸为主酸，所述小分子醇以二乙二醇为主醇。试验表明，采用本发明所述方法合成出来的聚酯多元醇澄清透明，在常温下呈液态状，以此聚酯多元醇为原料合成得到的聚氨酯弹性体具有极佳的耐溶剂性。
文档编号C08G18/42GK103183816SQ20131013767
公开日2013年7月3日 申请日期2013年4月20日 优先权日2013年4月20日
发明者吴鑫 申请人:德州市鑫华润聚胺酯工业有限公司