一种接枝聚酯多元醇及其制备方法与流程

文档序号:17656218发布日期:2019-05-15 22:01阅读:1185来源:国知局
本发明属于化工原料生产领域,具体涉及一种接枝聚酯多元醇及其制备方法。
背景技术
:聚氨酯微孔弹性具有比聚氨酯软泡更优异的承载性和耐撕裂性能以及耐磨性能,比聚氨酯硬泡更好的回弹性能和舒适性等特点,在人们的生产生活中的应用也越来越广泛。但是普通微孔弹性体存在如下问题:密度低时,尺寸稳定性差,制品表面针孔,耐溶剂喷漆性能差。为了克服这些问题,人们采用了很多措施。其中对多元醇进行改性的方法有:在多元醇中添加无机填料和对多元醇进行接枝改性添加有机填料。但其中存在的问题是:其中添加无机填料的方法由于无机填料分散在多元醇中并不存在化学力,所以储存稳定性差。而多元醇进行接枝改性的方法是在多元醇中引入聚合物,聚合物与多元醇有化学键连接所以储存稳定,并且这些聚合物多为有机填料,纳米级的粒径提高了聚氨酯制品的尺寸稳定性,又能在制品的表面形成一层致密的表皮提高了耐溶剂性能。接枝多元醇就是乙烯基单体在多元醇中分散聚合形成的,包括接枝聚酯多元醇和接枝聚醚多元醇。其中接枝聚醚多元醇是比较常见的,在聚氨酯软泡中的应用比较广泛,能够提高产品的开孔和承载能力,但是由于聚醚多元醇本身比聚酯多元醇的力学性能就差很多,所以在很多对力学性能要求高的领域的应用就受到限制。因此为了适应对力学要求性高的领域当中的使用,提供一种力学性能更好的接枝聚酯多元醇就显得尤为重要。技术实现要素:本发明的目的之一在于针对现有技术存在的不足提供一种聚酯体系的接枝聚酯多元醇,它所采用的分散剂能够有效得将聚合物分散在聚酯多元醇中,所得到的接枝聚酯多元醇储存稳定,采用的分子量调节剂无毒环保,所得到的接枝聚酯多元醇粘度适中,单体残留少。本发明的目的之二在于提供一种接枝聚酯多元醇的制备方法。为了实现本发明的目的之一,所采用的技术方案是:一种接枝聚酯多元醇,该接枝聚酯多元醇以下重量百分含量的原料制备而成:在本发明一个优选实例中,所述的基础聚酯多元醇包括己二酸类,丁二酸类,对苯二甲酸类,苯酐类聚酯多元醇中的任意一种或两种以上的混合,基础聚酯多元醇酸值小于2mgkoh/g,平均官能度2-3,数均分子量为800~3000g/mol。在本发明一个优选实例中,所述的分散剂包括己二酸-顺丁烯二酸类聚酯多元醇,己二酸-反丁烯二酸类聚酯多元醇中的任意一种或两种以上的混合,酸值小于2mgkoh/g,平均官能度2-3,数均分子量1000-5000g/mol。在本发明的一个优选实施例中,所述的己二酸-顺丁烯二酸类聚酯多元醇是在酯化催化剂的作用下,己二酸和顺丁烯二酸、乙二醇、二乙二醇在140-230℃脱水完全后,在-0.07--0.098mpa真空度下减压,当酸值低于1mgkoh/g时制得。在本发明的一个优选实施例中,所述的己二酸-反丁烯二酸类聚酯多元醇是在酯化催化剂的作用下,己二酸和反丁烯二酸、乙二醇、二乙二醇在140-230℃脱水完全后,在-0.07--0.098mpa真空度下减压,当酸值低于1mgkoh/g时制得。在本发明的一个优选实施例中,所述的酯化催化剂包括辛酸亚锡、氧化单丁基锡、钛酸四正丁酯、钛酸四异丙酯、对甲基苯磺酸中的任意一种或两种以上的混合。在本发明一个优选实例中,所述乙烯基单体包括丙烯腈、苯乙烯、甲基苯乙烯、丁二烯、丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯中的任意一种或两种以上的混合。在本发明一个优选实例中,所述引发剂包括偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈、过氧化苯甲酰、异丙苯氧化氢、过氧化苯甲酸叔丁酯、过氧化环己酮中的任意一种或两种以上的混合。在本发明一个优选实例中,所述的分子量调节剂包括异丙醇、异丁醇、碘仿、正十二烷基硫醇、叔十二烷基硫醇、甲基苯乙烯线性二聚体、巯基乙醇、3-巯基丙酸异辛酯中的任意一种或两种以上的混合。为了实现本发明的目的之二,所采用的技术方案是:一种接枝聚酯多元醇的制备方法,包括如下步骤:把普通聚酯多元醇、分散剂和部分引发剂投入到反应釜中,在氮气保护中升温到90-130℃,抽真空30-60min。再将乙烯基单体,剩余引发剂和分子量调节剂混合均匀后滴加到反应釜中,反应2-9小时,等大部分乙烯基单体反应完全后减压,脱除未反应单体,最后过滤出料密封储存。本发明的主要创新点在于:本发明所得的接枝聚酯多元醇是以乙烯基单体在引发剂,分散剂,链转移剂的作用下,以颗粒的形式分散在普通聚酯多元醇为基础连续相中本发明制得的接枝聚酯多元醇的配方应用于微孔弹性体可以提高制品开孔率降低收缩率,提高硬度降低密度,提高表面厚度,避免制品表面针孔的出现,提高制品表面的耐喷漆耐溶剂性能。具体实施方式下面对本发明的具体实施方式举例说明,单不限于此:实施例1取己二酸1066g,乙二醇275,二乙二醇450g,加入到带有温控仪的四口反应釜中,在氮气保护中加升温到150℃,维持此温度反应4小时,加入0.02g钛酸四丁酯,升温到230℃继续反应2小时,开始减压,酸值低于1mgkoh/g停止反应,降温过滤得到普通聚酯多元醇1,羟值76mgkoh/g.取己二酸1026g,反丁烯二酸酐40g,乙二醇270,二乙二醇460g,加入到带有温控仪的四口反应釜中,在氮气保护中加升温到150℃,维持此温度反应4小时,加入0.02g钛酸四丁酯,升温到230℃继续反应2小时,开始减压,酸值低于1mgkoh/g停止反应,降温过滤得到分散1。取400g普通聚酯多元醇1,20g分散剂1,加入到1l四口反应釜中,升温到110℃,减压1小时,氮气破真空,取苯乙烯110g,偶氮二异丁腈3g,正十二烷基硫醇3g于恒压滴液漏斗中混合均匀,缓慢滴入到四口反应釜中,3小时滴完,继续反应3小时,减压脱除未反应单体,得到接枝聚酯多元醇1,为泛蓝光乳白粘稠液体,羟值60mgkoh/g,粘度4900mpa.s,60℃贮存稳定。实施例2取己二酸1378g,乙二醇370,二乙二醇620g,加入到带有温控仪的四口反应釜中,在氮气保护中加升温到150℃,维持此温度反应4小时,加入0.02g钛酸四丁酯,升温到230℃继续反应2小时,开始减压,酸值低于1mgkoh/g停止反应,降温过滤得到普通聚酯多元醇2,羟值112mgkoh/g.取己二酸1272g,顺丁烯二酸酐95g,乙二醇380,二乙二醇630g,加入到带有温控仪的四口反应釜中,在氮气保护中加升温到150℃,维持此温度反应4小时,加入0.02g钛酸四丁酯,升温到230℃继续反应2小时,开始减压,酸值低于1mgkoh/g停止反应,降温过滤得到分散2。取400g普通聚酯多元醇2,15g分散剂2,加入到1l四口反应釜中,升温到110℃,减压1小时,氮气破真空,取苯乙烯110g,过氧化苯甲酰3g,正十二烷基硫醇3g于恒压滴液漏斗中混合均匀,缓慢滴入到四口反应釜中,2小时滴完,继续反2小时,减压脱除未反应单体,得到接枝聚酯多元醇2,为泛蓝光乳白粘稠液体,羟值84mgkoh/g,粘度5400mpa.s,60℃贮存稳定。性能测试:如表1所示,将聚酯多元醇,接枝聚酯多元醇,33%三乙烯二胺乙二醇溶液(33eg),乙二醇(eg)和水(h2o)按比例混合均匀,并预热到40-45℃,得到a料,再将mdi型预聚体预热到40-45℃为b料,a,b料混合搅拌3-5秒倒入试片磨具中,迅速合模,60℃熟化5分钟取出,再室温熟化24小时后测试性能。表1:试片配方性能原料试片配方1试片配方2试片配方3接枝聚酯多元醇01050普通聚酯多元醇907540eg12101033eg0.50.50.5h2o0.50.50.5硅油0.30.30.310270.50.50.5指数1.021.01.0起发时间s987不粘手时间s504543自由密度g/cm30.250.20.15磨塑密度g/cm30.450.40.3拉伸强度mpa5.554.6断裂拉伸率%350350300撕裂强度mpa13.515.616.7硬度shorea658095喷漆表面有针孔无针孔无针孔由表1可知,增加了本发明制得的接枝聚酯多元醇的配方应用于微孔弹性体可以提高制品开孔率降低收缩率,提高硬度降低密度,提高表面厚度,避免制品表面针孔的出现。当前第1页12
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