[发明专利]高固含量低粘度聚合物多元醇的制备方法

说明书

所属技术领域

本发明涉及两种聚合物多元醇的制备方法，具体的说本发明涉及间歇和连续法制备高固含量、低粘度聚合物多元醇的方法。

背景技术

聚合物多元醇是随聚氨酯泡沫塑料应用领域的发展涌现出的一种新型聚醚原料。它作为一种固体有机填料用在聚氨酯泡沫塑料中可提高聚氨酯泡沫的硬度，改进泡沫综合性能，主要用来生产高承载、高回弹块状泡沫、模塑软泡等，用于汽车座垫、靠背、家具垫材、床垫、地毯衬底及汽车饰件等。

聚合物多元醇是一种新型的改性聚醚多元醇。它是以聚醚为母体经乙烯基单体接枝聚合制得的聚醚改性品种，它既保持了聚醚主链原有的柔性，又具有支链乙烯基聚合物的某些特性，从而使聚氨酯制品的物性得到改善。

聚合物多元醇属共混聚合物，产物为分散液，其中含有3种聚合物：(1)未改性聚醚多元醇或基础聚醚；(2)乙烯基共聚物分散体；(3)乙烯基共聚物改性的接枝聚醚多元醇。这些分散的有机固体颗粒的主要作用为起气体成核剂的作用，使气泡均匀，改善了发泡工艺；附着在泡孔壁上，起弱化作用，使泡孔比较容易打开，形成开孔泡沫，增加开孔率；这些附着在聚氨酯网络上的接枝共聚物微粒在网络间有化学键结合，大大提高了泡沫网络强度和承载能力，同时对泡沫其它物理机械性能影响不大。

制备聚合物多元醇的主要目标就是获得高的固体含量、尽可能低的粘度和较好的产品稳定性，以满足设备自动化程度的提高及复杂、大体积泡沫生产设备的使用。

为了获得质量较好的聚合物多元醇产品，人们进行了大量的研究工作，新技术也不断涌现。

中国专利CN1583828A中公开了一种聚合物多元醇的制备方法。该文献是采用了半连续操作，以一种基础聚醚多元醇为连续相，以大分子单体为分散剂，以异丙醇和十二烷基硫醇的混合物作为复合链转移剂，在偶氮二异丁腈的作用下，原位聚合一种或几种乙烯基单体，形成稳定分散的聚合物多元醇。它是以一定固含量的聚合物多元醇为底料，将原料混配后连续加入，其中基础聚醚多元醇是三官能度的软泡用聚醚多元醇。

中国专利CN1188449C提供了一种制备高稳定性、低粘度聚合物多元醇的连续方法，该文献由于采用分子量500～12000，羟基官能度为2～6，环氧乙烷的重量含量为2～9.9％的聚氧化烃聚醚多元醇为原料，优选使用甲苯、硫醇或异丙醇作溶剂，同时让该溶剂在反应过程中起到反应调节剂的作用，控制大单体在聚合物多元醇中的含量，使制得的聚合物多元醇既可以获得低的固含量，也可获得高的固含量，同时使制得的聚合物多元醇具备了高稳定性、低粘度、颜色白的优点，用该聚合物多元醇制得的泡沫塑料，同时具有断裂伸长率高、拉伸强度好和承载性高的特点。

美国专利US4242294公开了一种制备聚合物多元醇的改进方法，预制稳定剂的使用可制得具有较高苯乙烯和较高固体含量的聚合物多元醇，并且允许使用较低分子量的多元醇，这些预制的稳定剂25℃的粘度一般超过40000mPa.s，并且是通过苯乙烯—苯乙烯混合物在含诱导不饱和多元醇中聚合形成的。在最终产品的制备中，预制稳定剂的用量小，不超过5％。

发明内容

从目前已有的技术和生产过程中反应出的一些问题，还有必要进一步解决聚合物多元醇的质量问题，一是产品粘度大的问题；二是生产过程中在脱残留单体时，有副产物四甲基琥珀腈结晶体析出堵塞管道；三是产品中残留的四甲基琥珀腈毒害性大。

本发明的目的是提供一种或两种聚合物多元醇的制备方法，它是一种制备高固含量、低粘度、小平均粒径的间歇工艺和连续工艺制备聚合物多元醇的工艺方法。用该方法制得的聚合物多元醇具有(1)粘度低、稳定性好；(2)平均粒径小、粒度均匀；(3)用该聚合物多元醇制得的聚氨酯泡沫硬度大、回弹率好；(4)应用范围宽；(5)合成过程中没有结晶体副产物的生成；(6)产品中没有剧毒结晶体残留。

本发明的技术方案是(1)采用间歇法操作，以一种基础聚醚多元醇为连续相，使苯乙烯、丙烯腈、聚醚多元醇、分散剂、链转移剂在自由基引发剂偶氮二异丁酸二甲酯的作用下，原位聚合制得；(2)采用连续法操作，以一定量的目标固含量的聚合物多元醇为底料，将原料基础聚醚多元醇、自由基引发剂、乙烯基单体、分散剂、链转移剂按一定配比混合均匀后连续加入，该方法制得的聚合物多元醇产品的粘度较间歇法制得的聚合物多元醇产品的粘度更低，粒度范围更宽。以上所得聚合物多元醇的固含量为42～47％。