System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 草酸聚酯多元醇及低导硬质聚氨酯泡沫的制备方法技术_技高网

草酸聚酯多元醇及低导硬质聚氨酯泡沫的制备方法技术

技术编号:41667100 阅读:14 留言:0更新日期:2024-06-14 15:25
本发明专利技术提供一种草酸聚酯多元醇及硬质聚氨酯泡沫的制备方法。聚氨酯泡沫的原料由A组分和B组分组成,两者重量比为1:1.2‑1.5,B组分为异氰酸酯,A组分为组合聚醚/聚酯多元醇,包含草酸聚酯多元醇。采用该配方制得的聚氨酯组合聚醚表现出优异的保温性能,且具有稳定的力学强度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种草酸聚酯多元醇及其在制备低导硬质聚氨酯泡沫中的应用。


技术介绍

1、聚氨酯广泛应用于涂料、胶黏剂、弹性体等方面,表现出优异的性能。硬质聚氨酯泡沫可以保持良好的强度,同时实现绝佳的保温性能,常用于建筑材料、海运集装箱等领域。随着聚氨酯的市场应用领域不断拓展,聚氨酯重要合成原料之一聚酯多元醇的需求量也逐年增加。聚酯多元醇由多元酸或酸酐与多元醇发生缩合反应得到,根据多元酸或酸酐的种类,通常分为脂肪族聚酯多元醇和芳香族聚酯多元醇。传统聚酯多元醇往往选用芳香族原料,对环境和人类有较大危害,且由于物料高熔点,需要高反应温度,能源和人力成本较高;而脂肪族聚酯多元醇则受限于原料成本和产品性能,工业化比例低,市场应用范围较小。

2、cn101314636a公开了以一种或多种脂肪族二元酸和1,2-丙二醇为原料的聚酯合成方法,通过选用高效催化剂解决了1,2-丙二醇反应活性低、难制备高分子量聚合物的难题,制得产物具有优异的生物降解性和力学性能,可替代聚烯烃等非生物降解塑料,应用于薄膜、纤维及包装材料等方面。

3、cn114599705a公开了一种以c2-c12多元酸和多元醇为原料的高密度液体聚酯制备方法,产物可用于润滑剂组合物中,改善了润滑剂在水性环境中的生物降解性和生物毒性。

4、但是,现有专利尚未研究脂肪族聚酯多元醇在硬质聚氨酯泡沫领域的应用潜力。市面上常见的保温性能好的硬质聚氨酯泡沫多选用芳香族聚酯多元醇为原料,而脂肪族聚酯多元醇往往受限于泡沫强度低、单体成本高、产品性能差等缺点。

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技术实现思路

1、本专利技术的目的是提供一种低导硬质聚氨酯泡沫的制备方法,采用草酸聚酯多元醇,制得的硬质聚氨酯泡沫表现出良好的导热性能,同时具备优异的力学性能。

2、本专利技术采用的技术方案如下:

3、本专利技术的第一个方面,首先提供一种草酸聚酯多元醇,其官能度为2-4,羟值为300-450mgkoh/g,25℃下粘度为250-500mpa·s,其制备方法包括:

4、将起始原料草酸、反应原料、催化剂按设定程序进行酯化反应;

5、其中,所述反应原料包括但不限于乙二醇、二乙二醇、丙二醇、二丙二醇、甘油、甲基丙二醇等中的一种或多种;

6、反应原料与草酸的摩尔比为1:1-2:1;

7、所述催化剂包括但不限于钛酸四丁酯、钛酸四异丙酯、二月桂酸二丁基锡、氧化锌、二正丁胺等中的一种或多种。所述催化剂的用量为起始原料、反应原料质量总和的0.01-0.2%,优选0.02-0.15%,更优选为0.03-0.1%;

8、所述设定程序包括:

9、(1)升温至80-110℃,优选95-105℃,反应至物料澄清;

10、(2)升温至120-160℃,优选130-140℃,通入氮气,加入催化剂,反应1-4小时,优选2-3小时,抽真空降压反应3-12小时,优选6-8小时;

11、所述氮气通入速率为60-100ml/min,通入氮气时间为4-10小时;真空度为50-200mbar。

12、本专利技术的第二个方面,提供一种低导硬质聚氨酯泡沫。

13、本专利技术所述低导硬质聚氨酯泡沫的原料包含a组分和b组分,两者重量比为1:1.2-1.5,b组分为异氰酸酯,a组分为组合聚醚/聚酯多元醇,包括如下:聚酯多元醇ⅰ、聚醚多元醇ⅰ、聚醚多元醇ⅱ、聚醚多元醇ⅲ、聚醚多元醇ⅳ、表面活性剂、催化剂、水、发泡剂。

14、进一步的,所述聚酯多元醇ⅰ为本专利技术所述的草酸聚酯多元醇。

15、进一步的,所述聚醚多元醇ⅰ为官能度4-6,羟值为400-600mgkoh/g,25℃下粘度为3000-7000mpa·s的蔗糖基聚醚多元醇。

16、进一步的,所述聚醚多元醇ⅱ为官能度4,羟值为400-460mgkoh/g,25℃下粘度为10000-25000mpa·s的甲苯二胺基聚醚多元醇。

17、进一步的,所述聚醚多元醇ⅲ为官能度4-6,羟值为480-530mgkoh/g,25℃下粘度为4000-6000mpa·s的蔗糖和甘油基聚醚多元醇。

18、进一步的,所述聚醚多元醇ⅳ为官能度2-3,羟值为370-430mgkoh/g,25℃下粘度为300-400mpa·s的聚醚多元醇,例如甘油基聚醚多元醇、二甘醇基聚醚多元醇等。

19、进一步的,所述异氰酸酯多亚甲基多苯基异氰酸酯,优选为25℃下粘度为170-270mpa·s的多亚甲基多苯基异氰酸酯pm-200。

20、进一步的,所述表面活性剂为ak-8805、ak-158、l5440、b8642中的一种或多种。

21、进一步的,所述催化剂为二甲基环己胺、二甲基苄胺、三乙烯二胺、二甲基乙醇胺、三乙醇胺、五甲基二亚乙基三胺、辛酸亚烯、二甲基-1,3-丙二胺、三(二甲氨基丙基)六氢三嗪以及2,4,6-(二甲氨基甲基)苯酚中的一种或多种。优选的,五甲基二亚乙基三胺、二甲基环己胺以及三(二甲氨基丙基)六氢三嗪复配使用。

22、进一步的,所述发泡剂为1,1,1,3,3-五氟丙烷(hfc-245fa)、1,1,1,3,3-五氟丁烷(hfc-365mfc)、反式-1-氯-3,3,3-三氯丙烯(lba)、1,1,1,4,4,4-六氟-2-丁烯(hfo-1336mzz(z))、环戊烷、异戊烷以及正戊烷中的一种或多种。优选的,1,1,3,3-五氟丁烷(hfc-365mfc)和1,1,1,3,3-五氟丙烷(hfc-245fa)复配使用。

23、进一步的,所述a组分中各原料重量比如下:聚酯多元醇ⅰ5-30%,聚醚多元醇ⅰ20-50%,聚醚多元醇ⅱ8-25%,聚醚多元醇ⅲ10-30%,聚醚多元醇ⅳ5-15%,表面活性剂1.0-4.0%,催化剂1.5-5.0%,水1.5-5.0%,发泡剂5-30%。

24、本专利技术所述聚氨酯硬泡的制备方法可以采用本领域常规方法,例如包括:将a组分、b组分进行精确计量,然后将a组分经机械充分搅拌均匀并维持恒温25℃,加入b组分,短时间高速机械搅拌混合均匀后倒入密闭模具内进行发泡。

25、本专利技术的聚氨酯硬泡表现出优异的保温性能和力学性能,可用于冷藏集装箱、冷藏车厢等保温体系。

26、本专利技术具有以下有益效果:

27、(1)提供了一种一锅法制备草酸聚酯多元醇的工艺,原料易得,工艺简单,反应时间短,可合成官能度2-4的聚酯多元醇,反应原料可为单一多元醇,也可为混合多元醇;

28、(2)草酸聚酯单体粘度较低,利于提升组合聚醚的流动性,易于制备硬质聚氨酯泡沫,并有效提升硬质聚氨酯泡沫的导热性能;

29、(3)提供低导硬质聚氨酯组合聚醚配方,采用该配方制得的硬质聚氨酯泡沫表现出良好的导热性能,同时具备优异的力学性能。

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【技术保护点】

1.一种草酸聚酯多元醇,其官能度为2-4,羟值为300-450mgKOH/g,25℃下粘度为250-500mPa·s。

2.一种草酸聚酯多元醇的制备方法,包括:

3.一种低导硬质聚氨酯泡沫,包含A组分和B组分,B组分为异氰酸酯,

4.根据权利要求3所述的聚氨酯泡沫,其中,A组分中各原料重量比如下:聚酯多元醇Ⅰ5-30%,聚醚多元醇Ⅰ20-50%,聚醚多元醇Ⅱ8-25%,聚醚多元醇Ⅲ10-30%,聚醚多元醇Ⅳ5-15%,表面活性剂1.0-4.0%,催化剂1.5-5.0%,水1.5-5.0%,发泡剂5-30%。

5.根据权利要求3或4所述的聚氨酯泡沫,其中,所述聚醚多元醇Ⅰ为官能度4-6,羟值为400-600mgKOH/g,25℃下粘度为3000-7000mPa·s的蔗糖基聚醚多元醇;

6.根据权利要求3-5任一项所述的聚氨酯泡沫,其中,所述异氰酸酯为多亚甲基多苯基异氰酸酯,优选为25℃下粘度为170-270mPa·s的多亚甲基多苯基异氰酸酯PM-200。

7.根据权利要求3-6任一项所述的聚氨酯泡沫,其中,所述表面活性剂为AK-8805、AK-158、L5440、B8642中的一种或多种;

8.根据权利要求3-7任一项所述的聚氨酯泡沫,其中,A组分和B组分重量比为1:1.2-1.5。

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【技术特征摘要】

1.一种草酸聚酯多元醇,其官能度为2-4,羟值为300-450mgkoh/g,25℃下粘度为250-500mpa·s。

2.一种草酸聚酯多元醇的制备方法,包括:

3.一种低导硬质聚氨酯泡沫,包含a组分和b组分,b组分为异氰酸酯,

4.根据权利要求3所述的聚氨酯泡沫,其中,a组分中各原料重量比如下:聚酯多元醇ⅰ5-30%,聚醚多元醇ⅰ20-50%,聚醚多元醇ⅱ8-25%,聚醚多元醇ⅲ10-30%,聚醚多元醇ⅳ5-15%,表面活性剂1.0-4.0%,催化剂1.5-5.0%,水1.5-5.0%,发泡剂5-30%。

5.根据权利要求3或4所述的聚...

【专利技术属性】
技术研发人员:迟环宇胡意敏林黎明田苗朱霞林
申请(专利权)人:万华化学烟台容威聚氨酯有限公司
类型:发明
国别省市:

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