[发明专利]一种新型聚酯多元醇及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及聚酯多元醇及其制备方法，尤其涉及一种新型聚酯多元醇及其制备方法。

背景技术

聚酯多元醇是一类新型的聚合物多元醇，其分子主链是由醇酸酯基团构成，端基为羟基，可以作为表面活性剂或者聚氨酯材料的基础材料。以聚酯多元醇为原料制备的聚氨酯材料具有较高的强度、优良的耐磨性能、耐油性、耐候性及耐水解性能，还具有良好的生物降解性能，可以用于生产聚氨酯弹性体、涂料、粘合剂、泡沫材料等，因此聚酯多元醇作为一类新型的高性能聚氨酯原材料，受到了生产厂家的广泛欢迎。但目前的聚酯多元醇在与二异氰酸酯反应合成聚氨酯的过程中，为了降低反应物在合成过程中的粘度，避免出现爬杆现象，同时使反应物能够进一步扩链，达到所需的分子量，均需额外添加丙酮等溶剂进行辅助，并需经过预热或外力交联，才能使聚氨酯成型，且在反应完成后，还需另外增设步骤以回收丙酮等溶剂，导致用现有的聚酯多元醇合成聚氨酯时成本较高且工艺较为复杂。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的现有的聚酯多元醇在合成聚氨酯时均需额外添加溶剂、并需经长时间预热或外力交联才能合成聚氨酯等缺陷，提供了一种新型聚酯多元醇及其制备方法。

为了解决上述技术问题，本发明通过以下技术方案实现：

一种新型聚酯多元醇的制备方法，包括以下步骤：

（1）在室温下，按二元酸二甲酯或二元酸二乙酯与二元酸的摩尔比为1：1~8：1，按二元酸二甲酯或二元酸二乙酯、二元酸两者与季戊四醇的摩尔比为1：1~1：3的比例配制成共混物投入装有电动搅拌器、电加热器、回流冷凝器、测温系统的反应釜中，并加入质量分数是共混物的0.3%~3%的催化剂；

（2）将反应釜逐步升温，升至200℃~240℃，反应4小时~6小时，即得到一种新型聚酯多元醇。

通过本发明制备得到的新型聚酯多元醇，在与二异氰酸酯反应合成聚氨酯过程中无需另外添加丙酮等溶剂，且不会发生爬杆现象，同时免去了回收丙酮等溶剂的步骤，降低了合成聚氨酯过程中的成本并减少了工艺步骤，加速了聚氨酯的合成，且本发明在制备聚酯多元醇时所使用的原料价格便宜，制备过程中所需能耗低，便于大规模推广使用。

作为优选，上述所述的一种新型聚酯多元醇的制备方法，所述步骤（1）中，所述的二元酸二甲酯是癸二酸二甲酯、丁二酸二甲酯、己二酸二甲酯中的任一种或任两种以上的混合物，所述的二元酸二乙酯是癸二酸二乙酯、丁二酸二乙酯、己二酸二乙酯中的任一种或任两种以上的混合物。选用以上物质进行酯交换反应，能使整个反应过程更容易地进行，提高转化率。

作为优选，上述所述的一种新型聚酯多元醇的制备方法，所述步骤（1）中的二元酸是癸二酸、己二酸、丁二酸、对苯二甲酸、酒石酸、富马酸、二聚酸中的任一种或任两种以上的混合物。以上物质较为常用，易于获取，且转化率更高。

作为优选，上述所述的一种新型聚酯多元醇的制备方法，所述步骤（1）中还可以加入碳长链，所述的碳长链的质量分数是共混物的1%~40%，所述的碳长链是蓖麻油、氢化蓖麻油、聚乙二醇、聚丙二醇中的任一种或任两种以上的混合物。通过嵌段碳长链，能够改变得到的聚酯多元醇的结晶性能，降低熔点。

作为优选，上述所述的一种新型聚酯多元醇的制备方法，所述步骤（1）中的催化剂是钛酸四丁酯、二月桂酸二丁基锡、氯化亚锡中的任一种或任两种以上的混合物。能够加速反应进行，提高聚酯多元醇的收率。

作为优选，上述所述的一种新型聚酯多元醇的制备方法，所述步骤（1）中的二元酸二甲酯或二元酸二乙酯与二元酸的摩尔比是1：1~4：1，二元酸二甲酯或二元酸二乙酯、二元酸两者与季戊四醇的摩尔比是1：1~1：1.5。能够使得到的聚酯多元醇的结构变地更为紧密。

作为优选，上述所述的一种新型聚酯多元醇的制备方法，所述步骤（1）中的催化剂占共混物的质量分数是0.3%~1%。在此范围内能够更好地加速反应的进行，提高转化率。

一种新型聚酯多元醇，由上述任一种新型聚酯多元醇的制备方法制得。

本发明的有益效果在于：本发明在制备新型聚酯多元醇时所使用的原料价格便宜、制备过程中所需能耗低，能够大幅度降低该新型聚酯多元醇的生产成本，且得到的新型聚酯多元醇质量较高，用本发明制备得到的新型聚酯多元醇与二异氰酸酯反应合成聚氨酯时无需另外添加丙酮等溶剂，也无需对丙酮等溶剂进行回收，且可免去预热或外力交联的步骤，使得聚氨酯成型更快且合成过程更为环保。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明作进一步详细描述，但它们不是对本发明的限制：