[发明专利]聚合物多元醇粒度调节剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及聚合物多元醇粒度调节剂及其制备方法。

背景技术

聚合物多元醇(POP)由于具有优良的物理化学性能，广泛用于制备高回弹、高荷载性的聚氨酯软质、半硬质泡沫塑料和弹性体等，能使聚氨酯泡沫的性能得到提高，特别是硬度和负荷承载能力得到提高。聚合物多元醇是通过将一种或多种乙烯基不饱和单体在聚醚多元醇中、在自由基聚合引发剂的存在下原位聚合制备的，是聚醚多元醇、接枝聚醚多元醇、乙烯基不饱和单体的自聚物或共聚物等的混合物。

近年来随着POP固含量的提高，相应带来产品粘度高、生产过程中产品质量难以控制的问题，不利于在输送过程中的工艺操作，容易堵塞滤网与泵体，不能满足现代化大型精密设备的使用使POP的下游应用受到了限制。

为解决上述问题，人们进行了大量的研究工作，出现了许多新技术。US5364906中公开了一种生产分散体稳定性得到改善的低粘度聚合物多元醇的连续法。该方法使用两步连续法，其中第一反应产物通过使小于50％总单体混合物在主要含有大单体和聚合物控制剂的大于50％总多元醇混合物(最好是全部多元醇)中反应生成的。在第二反应器中，剩余的原料被加到第一反应产物中。

US4652589中公开了制备对于特定体系具有“固有粘度”的聚合物多元醇的制备技术，即在特定反应条件下，对于给定聚合物多元醇产品粘度最小。通过将聚合物颗粒稍微粗糙的表面可观察的改变为具有相对光滑外表面的颗粒占主导地位(即至少为多数)来实现降低产品的粘度。该技术的一般概念是提高颗粒的流动性，以得到至少使产品粘度降低的光滑颗粒占主导地位的产品。提高流动性可通过例如使用聚合物控制剂得到。该专利的实施例9中对这一点进行了说明。实施例9通过向连续搅拌的反应器中加入多元醇、催化剂、苯乙烯、丙烯腈、大分子单体和基于反应器加料总重量的4.6％甲醇(PCA)制备聚合物多元醇。该甲醇量足以产生其中绝大多数颗粒具有光滑表面的聚合物多元醇，并且因此认为该聚合物多元醇具有其最低的粘度或“固有粘度”。

US5814699中公开了一种制备小平均粒度、高稳定性、细碎的、低粘度聚合物多元醇的连续方法。该文献中采用乙苯或正丁醇为溶剂，以烯醇—醚为反应调节剂，制得的中间体固含量为15～30％(重量)，中间体作为种子，将苯乙烯和丙烯腈分多步加入的技术，得到平均粒度小、高稳定性、细碎、低粘度的聚合物多元醇。

US5854358中公开了一种低粘度聚合物多元醇、其制备方法及其在制造聚氨酯泡沫塑料中的用途。文献中描述了通过在用蓖麻油改性的羟基化合物存在下，将烯烃单体如苯乙烯和/或丙烯腈与多元醇化合物自由基聚合制备稳定的、不含附聚物的、低粘度接枝共聚物分散体方法。

CN1188449C中公开了一种制备高稳定性、低粘度聚合物多元醇的连续方法。主要通过先使苯乙烯和丙烯腈的混合物在聚氧化烯聚醚多元醇和大单体的混合物中在自由基引发剂、溶剂存在下，在至少90℃下反应，其中大单体含量为2～10％，所用的聚氧化烯聚醚多元醇中环氧乙烷的重量含量为2～9.9％的技术方案，较好地解决了聚合物多元醇存在大单体含量高，固含量低，且用它制得的泡沫塑料性能中，断裂伸长率、拉伸强度和承载性不能同时保持较好水平的问题。

以上对比文献中均未提及以二甲苯为分散相的粒度调节剂及其制备方法，及其在聚合物多元醇合成中的应用。二甲苯沸点不高，作为分散相使用，在后期真空脱单体过程中可去除，且二甲苯为低毒药品，且价格不高。以其为分散相合成的该粒度调节剂可以替代聚合物聚醚合成中常用的大分子单体和分子量调节剂使用，使聚合物聚醚多元醇产品所含聚合物颗粒圆滑具有较好过滤性，从而具有较低的粘度且具有良好的稳定性，更利于其在下游聚氨酯泡沫中的应用。且因其含有一定含量的乙烯基单体共聚物颗粒，在生产一定固含量聚合物聚醚多元醇时，可以降低合成中所需乙烯基单体原料的使用量，从而降低生产成本。

发明内容

为了解决现有技术的问题，本发明提供了一种聚合物多元醇粒度调节剂及其制备方法。具体方案如下：

本发明的聚合物多元醇粒度调节剂，是以二甲苯为分散相的乙烯基单体共聚物颗粒分散体系，其中乙烯基单体共聚物颗粒为聚苯乙烯、聚丙烯腈、丙烯腈和苯乙烯的共聚物、丙烯腈和大分子单体的二元接枝共聚物、苯乙烯和大分子单体的二元接枝共聚物、丙烯腈和苯乙烯和大分子单体的三元接枝共聚物，共占粒度调节剂产品的4.8wt.％～38.2wt.％。

聚合物多元醇粒度调节剂其原料组成及质量百分含量如下：