[发明专利]活性聚合物多元醇及其制备方法

说明书

技术领域

本发明总体而言涉及聚合物多元醇，更具体而言，涉及具有大于40重量％的固含量的多元醇并涉及一种通过将(1)在双金属氰化物(DMC)催化剂的存在下形成的具有活性氢原子且环氧乙烷含量为15至40重量％的基础多元醇(basepolyol)和(2)至少一种不饱和单体在(3)至少一种自由基引发剂的存在下反应而制备该聚合物多元醇(PMPO)的方法。

背景技术

聚合物多元醇(PMPO)用于制备聚氨酯泡沫和弹性体并且以商业规模广泛使用。由所述聚合物多元醇制成的聚氨酯泡沫具有各种用途。两种主要的聚氨酯泡沫类型为板状泡沫和模塑泡沫。聚氨酯板状泡沫用于地毯、家具和床品应用中。模塑聚氨酯泡沫在汽车工业中用于范围广泛的应用。

聚合物多元醇通常通过在自由基催化剂的存在下使一种或多种溶解或分散在制备的多元醇中的烯键式不饱和单体聚合以形成聚合物颗粒在所述多元醇中的稳定分散体来制备。通常，用于制备承载性质比由未改性多元醇制备的聚氨酯泡沫高的聚氨酯泡沫的聚合物多元醇使用丙烯腈单体制备；然而，许多所述聚合物多元醇具有不希望的高粘度。

具有高承载性能的聚氨酯泡沫主要使用由高苯乙烯含量单体混合物(例如，65至75％苯乙烯)制备的聚合物多元醇制备。然而，由所述高苯乙烯单体混合物制备的聚合物多元醇通常不能满足越来越苛刻的工业要求，包括可接受的粘度、严格的稳定性要求和提高的承载性质。

聚合物多元醇的稳定性和低粘度，由于复杂、高速、大体积的聚氨酯形成成分的处理、混合和反应设备和系统的开发，对聚氨酯泡沫制造商而言越来越重要。聚合物多元醇必须满足某些最小聚合物颗粒尺寸要求，以避免在相对短的一段时间内堵塞或污染过滤器、泵和所述泡沫加工设备的其它部件。

为制备满足上述要求的聚合物多元醇已进行了许多尝试。特别是，日本公开专利申请，公开(Kokai)第6-228247号，教导了一种用于制备聚合物多元醇的半间歇方法，所述方法通过顺序加入氧化物单体并使其聚合，随后加入乙烯基单体并使其在同一反应器中聚合来进行。虽然该日本公开专利申请教导了不需要去除DMC催化剂，但是其甚至没有提出所述加工步骤可为除按顺序进行以外的任何形式。因此，虽然本领域普通技术人员可能从阅读公开第‘247号中推断出DMC催化剂不妨碍自由基聚合，但是公开第‘247号没有提供关于自由基聚合是否妨碍DMC催化的教导。

Hayes等人的美国专利5,059,641公开了用环氧改性多元醇作分散剂制备的具有高苯乙烯/丙烯腈比和良好的稳定性的极低粘度PMPO。所述环氧改性多元醇分散剂可通过以下三种方法中的一种来制备：(1)将环氧树脂以内部的方式加入至改性多元醇，(2)使不含环氧树脂的多元醇用该树脂封端或偶联，或(3)将环氧树脂既以内部的方式又作为封端或偶联剂提供至多元醇。由这些技术中的一种制备的具有约为8以下的羟基/环氧比例的环氧改性多元醇据说是优良的分散剂并且提供具有较高苯乙烯含量、改善的稳定性和粘度性质的聚合物多元醇。

许多专利公开了连续制备和半间歇制备PMPO的方法，包括其中基础多元醇是分子量大于3500Da的DMC催化的多元醇的方法。

然而，有利的是能够由用DMC(双金属氰化物)催化剂制备的具有高羟基含量的低分子量多元醇制备具有大于40重量％的固含量的低粘度聚合物多元醇。

发明内容

本发明的目的是提供一种固含量大于40重量％、总环氧乙烷含量最高达25重量％、且在25℃下的粘度小于15,000厘沲的聚合物多元醇。

本发明的另一目的是提供一种用于制备一种固含量大于40重量％、总环氧乙烷含量最高达25重量％、且在25℃下的粘度小于15,000厘沲的聚合物多元醇的方法。

本发明的又一目的是制备这样一种固含量大于40重量％、在25℃下的粘度小于15,000厘沲、且总环氧乙烷含量最高达25％的聚合物多元醇，所述聚合物多元醇用DMC(双金属氰化物)催化剂制备的基础多元醇形成、其起始剂的分子量小于3500Da。

这些目的和对本领域普通技术人员而言显而易见的其他目的通过将(1)在双金属氰化物(DMC)催化剂的存在下形成的具有活性氢原子且环氧乙烷含量为15至40重量％的基础多元醇、(2)一种或多种不饱和单体、(3)至少一种自由基引发剂、任选地(4)预制稳定剂(preformedstabilizer)和任选地(5)链转移剂反应来实现。

本发明的方法可为连续的或半间歇的且通过所述方法制备的聚合物多元醇可用于制备聚氨酯泡沫和弹性体。

具体实施方式