[发明专利]芳香族聚酯多元醇、原料组合物、聚氨酯泡沫及制备方法

说明书

本发明公开了一种芳香族聚酯多元醇、原料组合物、聚氨酯泡沫及制备方法。芳香族聚酯多元醇包括下述原料组分：邻苯二甲酸酐、二甘醇、脂肪族二醇和催化剂，脂肪族二醇为6～7个碳的直链二醇，邻苯二甲酸酐与二甘醇摩尔比为1：(1.8～2.1)，二甘醇与脂肪族二醇摩尔比为(8.0～13.0)：1。本发明的芳香族聚酯多元醇的原料价格低廉，成本较低；制备方法简便，反应条件温和，操作方便，节能环保；通过加入脂肪族二醇制得的芳香族聚酯多元醇与环戊烷相容性好，热稳定性好；本发明的聚氨酯泡沫压缩强度高、阻燃性能优异、高温尺寸稳定性好。

技术领域

本发明涉及一种芳香族聚酯多元醇、原料组合物、聚氨酯泡沫及制备方法。

背景技术

聚氨酯(Polyurethane)，简称PU，是由硬段和软段组成的弹性体高分子材料，是一种常用的发泡材料。聚氨酯的软段主要提供PU材料的弹性、韧性及低温性能，主要是由柔性的聚醚或聚酯组成。而聚酯型PU与聚醚型PU具有不同的性能特点。由于聚酯型PU中存在的酯基比聚醚型PU中存在的醚基的极性大，进而分子链中软段间的作用力大，酯基的内聚能(12.2kJ/mol)比醚基的内聚能(4.2kJ/mol)大，因此，聚酯型PU与聚醚型PU相比具有较高的硬度和机械强度。并且由于酯键的极性作用，聚酯型PU与极性基材的粘接能力比聚醚型PU强，抗热氧化性也比聚醚型PU好。为了获得较好的粘接强度，通常采用聚酯作为PU的软段。

目前，国内外关于聚酯型PU的研究表明：芳香族聚酯型PU发泡制得的泡沫塑料具有强度高、韧性好、导热系数低、阻燃性能优。但是芳香族聚酯型PU与物理发泡剂(特别是环戊烷)的相容性不好，实质上是芳香族聚酯与物理发泡剂的相容性不好。另外，如文献《芳香族聚酯多元醇的合成与应用》(姚志洪，邢益辉；2005，20：24-27)所述，现有的芳香族聚酯多元醇的合成所需温度较高，相应的对实验设备及生产要求也较高，并且，其芳香族聚酯多元醇与发泡剂相容性不好，由该芳香族聚酯多元醇制备的聚氨酯泡沫产品阻燃性差。因此，提高芳香族聚酯与环戊烷之间的相容性是亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明实际所要解决的技术问题在于克服了现有的芳香族聚酯多元醇与环戊烷相容性略差、芳香族聚酯多元醇合成所需温度较高导致对实验设备及生产要求较高、操纵较为困难的缺陷，提供了一种芳香族聚酯多元醇、原料组合物、聚氨酯泡沫及制备方法。本发明芳香族聚酯多元醇的原料价格低廉，成本较低；制备方法简便，反应条件温和，操作方便，节能环保；通过加入脂肪族二醇，制得的芳香族聚酯多元醇与环戊烷相容性好，热稳定性好；本发明的聚氨酯泡沫压缩强度高、阻燃性能优异、高温尺寸稳定性好。

本发明通过以下技术方案解决上述技术问题。

本发明提供了一种芳香族聚酯多元醇的原料组合物，其包括下述原料组分：邻苯二甲酸酐、二甘醇、脂肪族二醇和催化剂；

其中，所述脂肪族二醇为6～7个碳的直链二醇；所述邻苯二甲酸酐与所述二甘醇摩尔比为1：(1.8～2.1)；所述二甘醇与所述脂肪族二醇摩尔比为(8.0～13.0)：1。

本发明中，所述邻苯二甲酸酐和所述二甘醇均为工业级试剂。

本发明中，所述脂肪族二醇较佳地为1,6-己二醇、1,2-庚二醇和1,7-庚二醇中的一种或多种，更佳地为1,6-己二醇；其中，所述1,6-己二醇、所述1,2-庚二醇和所述1,7-庚二醇均为工业级试剂。

本发明中，所述邻苯二甲酸酐与所述二甘醇摩尔比较佳地为1：(1.9～2.0)。

本发明中，所述二甘醇与所述脂肪族二醇摩尔比较佳地为(9.5～12.0)：1，更佳地为10：1。

本发明中，所述催化剂可为本领域常规的用于该类酯化反应的催化剂，较佳地为钛酸异丁酯。