一种稳定NDI预聚体及其制备方法和应用技术

本发明专利技术属于化工合成技术领域，具体涉及一种稳定NDI预聚体及其制备方法和应用。所述稳定NDI预聚体的制备方法，包括以下步骤：1)聚酯多元醇的制备；2)稳定NDI预聚体的制备方法。本发明专利技术解决了NDI在合成预聚体后不稳定，不易储存的问题，本发明专利技术在制备聚酯的过程中不加任何的催化剂，从而聚酯多元醇中没有任何的催化剂残留，并且在合成预聚体的过程中加入适量的抗氧剂，阻断了在短期内继续反应的进行，制备出了稳定的NDI预聚体，储存时间长达到6个月。

Stable NDI prepolymer and preparation method and application thereof

The invention belongs to the technical field of chemical synthesis, in particular to a stabilized NDI prepolymer, a preparation method and an application thereof. The preparation method of the stabilized NDI prepolymer includes the following steps: 1) the preparation of polyester polyols; 2) the preparation method for stabilizing the NDI prepolymer. The invention solves the instability in the synthesis of NDI prepolymer, is not easy to store the problem, the invention of the catalyst without any preparation of polyester in the process of preparation, thus no polyester polyol any residual catalyst, adding anti oxygen agent amount and monomer in the synthesis process of the pre, blocked continue the reactions in the short term, prepared NDI pre stable prepolymer, the storage time of up to 6 months.

【技术实现步骤摘要】
一种稳定NDI预聚体及其制备方法和应用
本专利技术属于化工合成
，具体涉及一种稳定NDI预聚体及其制备方法和应用。
技术介绍
聚氨酯弹性体是介于塑料与橡胶之间的一种高分子合成材料，具有优良的耐磨性、良好的力学强度及耐油、耐低温、耐臭氧老化等性能，因而广泛用于胶辊、油封、汽车轮胎等领域。聚氨酯弹性体按所用异氰酸酯的不同分为TDI型、MDI型、PPD型、NDI型等预聚体，各种类型的聚氨酯弹性体产品各有优缺点，相比起其它种类的弹性体1,5萘二异氰酸酯(NDI)弹性体具有优异的动态性能和耐热耐油性能。但因NDI是一种极其活泼的化合物，合成的预聚体贮存稳定性不好，在短期内会继续发生反应，导致这样的预聚体不稳定，不易储存，在实际的生产中一般合成预聚体后，在30分钟内就得用完，时间一长NCO％含量就会下降，预聚体就会发浑变质，产品性能丧失。
技术实现思路
为解决现有技术中存在的上述问题，本专利技术提供一种稳定NDI预聚体及其制备方法和应用。一种稳定NDI预聚体的制备方法，包括以下步骤：1)聚酯多元醇的制备：以重量百分数计，将二元酸/酐64.4～68.3％、小分子二元醇31.7～35.6％加入反应釜中加热，反应出水完毕后保温，再采用氮气鼓泡工艺把缩聚产生的水分脱出，当釜内物料的酸值小于0.4mgKOH/g，水分含量在0.05％以下时，开始降温放料，得到聚酯多元醇；2)稳定NDI预聚体的制备方法：以重量百分数计，将聚酯多元醇76.4～88.7％和抗氧剂0.1～0.3％加热后，加入NDI11.2～23.3％混合均匀并进行反应，真空脱除气泡，得到NDI型预聚体。所述步骤1)反应釜中通氮气保护，当温度升至130-140℃时反应出水，控制回流塔塔顶温度在100～102℃，再将温度升至220～230℃，当出水完毕后，保温2-3小时。所述步骤2)中将聚酯多元醇和抗氧剂加热到125-140℃，加入NDI混合均匀后在125-130℃条件下反应30-60分钟。所述二元酸/酐为己二酸、丁二酸、对苯二甲酸或苯酐，优选为己二酸。所述小分子二元醇为乙二醇、1,2丙二醇、丁二醇、1,3-丙二醇或一缩二乙二醇中的一种或两种以上。所述聚酯多元醇的数均分子量在1500～3000之间。所述抗氧剂为1076、1010或BHT。一种所述方法制备得到的稳定NDI预聚体，稳定NDI预聚体的异氰酸根含量为2.0-5.0％。一种采用所述稳定NDI预聚体制备聚氨酯弹性体制品的方法，即储存6个月后，将NDI预聚体和扩链剂进行混合反应，然后经浇注、脱模、后硫化制得聚氨酯弹性体制品。所述混合温度为90-100℃，然后浇注到100-120℃的模具中，脱模时间在60-90分钟，在110-120℃后硫化40-50小时。所述扩链剂为1,4丁二醇，其与NDI预聚体的质量比为2.1-5.1:100。本专利技术的优点在于：解决了NDI在合成预聚体后不稳定，不易储存的问题，本专利技术在制备聚酯的过程中不加任何的催化剂，从而聚酯多元醇中没有任何的催化剂残留，并且在合成预聚体的过程中加入适量的抗氧剂，阻断了在短期内继续反应的进行，制备出了稳定的NDI预聚体，储存时间长达到6个月。具体实施方式以下结合实施例对本专利技术做进一步说明。实施例所用材料如下：AA：己二酸PG：1,2丙二醇EG：乙二醇BDO：1,4丁二醇NDI：1,5萘二异氰酸酯1076：抗氧剂实施例1聚酯多元醇的制备，由以下制备方法得到：以重量百分数计，己二酸66.7％、乙二醇33.3％，加入反应釜中加热，并通氮气保护，当温度升至130℃时反应出水，控制回流塔塔顶温度在102℃，再将温度升至230℃，当出水完毕后，保温3小时，然后采用氮气鼓泡工艺把缩聚产生的水分脱出，当釜内物料的酸值小于0.4mgKOH/g，水分含量在0.05％以下时，即产品合格，开始降温放料，得到分子量为1500的聚酯多元醇。稳定NDI预聚体的制备方法，以重量百分数计，将以上制备的聚酯多元醇76.4％和抗氧剂0.3％加热到125℃，然后加入NDI23.3％混合均匀，在125℃条件下反应30分钟，真空(－0.095MPa)脱除气泡，得到异氰酸根含量为5.0％的NDI型预聚体，降温装出，氮气密封保存。储存6个月后，将扩链剂(1,4丁二醇)和预聚体按100:5.1比例进行混合反应，混合温度为90℃，浇注到100℃的模具中，脱模时间在60分钟，在120℃后硫化50小时，得到硬度为97A的聚氨酯弹性体制品。实施例2聚酯多元醇的制备，由以下制备方法得到：以重量百分数计，己二酸68％、乙二醇28.8％、1,2丙二醇3.2％，加入反应釜中加热，并通氮气保护，当温度升至140℃时反应出水，控制回流塔塔顶温度在100℃，再将温度升至220℃，当出水完毕后，保温2小时，然后采用氮气鼓泡工艺把缩聚产生的水分脱出，当釜内物料的酸值小于0.4mgKOH/g，水分含量在0.05％以下时，即产品合格，开始降温放料，得到分子量为2000的聚酯多元醇。稳定NDI预聚体的制备方法，以重量百分数计，将以上制备的聚酯多元醇82.4％和抗氧剂0.2％加热到130℃，然后加入NDI17.4％混合均匀，在125℃条件下反应30分钟，真空(－0.095MPa)脱除气泡，得到异氰酸根含量为3.5％的NDI型预聚体，降温装出，氮气密封保存。储存6个月后，将扩链剂(1,4丁二醇)和预聚体按100:3.6比例进行混合反应，混合温度为95℃，浇注到110℃的模具中，脱模时间在80分钟，在120℃后硫化48小时，得到硬度为90A的聚氨酯弹性体制品。实施例3聚酯多元醇的制备，由以下制备方法得到：以重量百分数计，己二酸68.3％、乙二醇28.5％、1,2丙二醇3.2％，加入反应釜中加热，并通氮气保护，当温度升至140℃时反应出水，控制回流塔塔顶温度在100℃，再将温度升至220℃，当出水完毕后，保温2小时，然后采用氮气鼓泡工艺把缩聚产生的水分脱出，当釜内物料的酸值小于0.4mgKOH/g，水分含量在0.05％以下时，即产品合格，开始降温放料，得到分子量为2500的聚酯多元醇。稳定NDI预聚体的制备方法，以重量百分数计，将以上制备的聚酯多元醇85.6％和抗氧剂0.2％加热到130℃，然后加入NDI14.2％混合均匀，在130℃条件下反应30分钟，真空(－0.095MPa)脱除气泡，得到异氰酸根含量为2.8％的NDI型预聚体，降温装出，氮气密封保存。储存6个月后，将扩链剂(1,4丁二醇)和预聚体按100:2.9比例进行混合反应，混合温度为95℃，浇注到110℃的模具中，脱模时间在70分钟，在120℃后硫化48小时，得到硬度为85A的聚氨酯弹性体制品。实施例4聚酯多元醇的制备，由以下制备方法得到：以重量百分数计，己二酸64.4％、乙二醇14.5％、1,4丁二醇21.1％，加入反应釜中加热，并通氮气保护，当温度升至140℃时反应出水，控制回流塔塔顶温度在100℃，再将温度升至220℃，当出水完毕后，保温2小时，然后采用氮气鼓泡工艺把缩聚产生的水分脱出，当釜内物料的酸值小于0.4mgKOH/g，水分含量在0.05％以下时，即产品合格，开始降温放料，得到分子量为3000的聚酯多元醇。稳定NDI预聚体的制备方法，以重量百分数计，将以上制备的聚酯多元本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种稳定NDI预聚体的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：1)聚酯多元醇的制备：以重量百分数计，将二元酸/酐64.4～68.3％、小分子二元醇31.7～35.6％加入反应釜中加热，反应出水完毕后保温，再采用氮气鼓泡工艺把缩聚产生的水分脱出，当釜内物料的酸值小于0.4mg KOH/g，水分含量在0.05％以下时，开始降温放料，得到聚酯多元醇；2)稳定NDI预聚体的制备方法：以重量百分数计，将聚酯多元醇76.4～88.7％和抗氧剂0.1～0.3％加热后，加入NDI 11.2～23.3％混合均匀并进行反应，真空脱除气泡，得到NDI型预聚体。

【技术特征摘要】
1.一种稳定NDI预聚体的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：1)聚酯多元醇的制备：以重量百分数计，将二元酸/酐64.4～68.3％、小分子二元醇31.7～35.6％加入反应釜中加热，反应出水完毕后保温，再采用氮气鼓泡工艺把缩聚产生的水分脱出，当釜内物料的酸值小于0.4mgKOH/g，水分含量在0.05％以下时，开始降温放料，得到聚酯多元醇；2)稳定NDI预聚体的制备方法：以重量百分数计，将聚酯多元醇76.4～88.7％和抗氧剂0.1～0.3％加热后，加入NDI11.2～23.3％混合均匀并进行反应，真空脱除气泡，得到NDI型预聚体。2.根据权利要求1所述一种稳定NDI预聚体的制备方法，其特征在于，所述步骤1)反应釜中通氮气保护，当温度升至130-140℃时反应出水，控制回流塔塔顶温度在100～102℃，再将温度升至220～230℃，当出水完毕后，保温2-3小时。3.根据权利要求1所述一种稳定NDI预聚体的制备方法，其特征在于，所述步骤2)中将聚酯多元醇和抗氧剂加热到125-140℃，加入NDI混合均匀后在125-130℃条件下反应30-60分钟。4.根据权利要求1-3任意一项所述的一种稳定NDI预聚体的制备方法，其特征在于，所述二元酸/...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘兆阳，陈海良，张芳，孙汉禄，
申请(专利权)人：山东一诺威聚氨酯股份有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37