CN104086764A - 耐220℃高温全水发泡聚氨酯用聚醚多元醇的制备方法 - Google Patents
耐220℃高温全水发泡聚氨酯用聚醚多元醇的制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN104086764A CN104086764A CN201410318755.6A CN201410318755A CN104086764A CN 104086764 A CN104086764 A CN 104086764A CN 201410318755 A CN201410318755 A CN 201410318755A CN 104086764 A CN104086764 A CN 104086764A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- high temperature
- preparation
- resistance
- polyurethanes
- full water
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Polyurethanes Or Polyureas (AREA)
Abstract
本发明涉及一种耐220℃高温全水发泡聚氨酯用聚醚多元醇的制备方法,属于聚醚多元醇合成技术领域。本发明以复合起始剂与环氧丙烷为主要原料进行开环反应,复合起始剂为季戊四醇、三羟甲基丙烷及甲基邻苯二胺的混合物;聚合产物用磷酸中和,复合硅酸盐吸附剂吸附,脱水,过滤,加入复合高效抗氧剂,混合均匀,即得耐220℃高温全水发泡聚氨酯用聚醚多元醇。该聚醚多元醇具有极佳的耐高温性能,同时具有较低的粘度,其可以单独作为主聚醚直接应用于耐高温全水发泡硬质聚氨酯体系,得到的泡沫可耐220℃高温,完全可以用于过热蒸汽、热油管路等高温管路的保温隔热施工中。
Description
技术领域
本发明属于聚醚多元醇合成技术领域,具体涉及一种耐220℃高温全水发泡聚氨酯用聚醚多元醇的制备方法。
背景技术
聚氨酯泡沫塑料由于具有优异的保温隔热性能、极低的吸湿和防潮性能、方便的成型性能等优点,已经普遍应用于各类油、气、水等输送管道的保温隔热施工中。目前普遍应用的硬质聚氨酯泡沫绝大多数使用氟利昂、141b等发泡剂,这类发泡剂由于对大气层有破坏作用,必将逐步被取代。全水发泡体系由于发泡过程中只生成二氧化碳,成为最具有环保特性的发泡体系。由于一般的硬质聚氨酯泡沫耐温性能较差,使其在耐高温领域的应用受到了极大的限制,目前市面上的绝大部分硬质聚氨酯泡沫材料在应用过程中最多可耐150℃高温,在一些200℃的过热蒸汽管路、热油管路等的隔热保温应用中将无法满足要求。另外,全水发泡体系与常规体系相比,存在粘度较大、尺寸稳定性较差等缺点。
聚醚多元醇是用于生产硬质聚氨酯泡沫塑料的主要原料。常规的硬泡聚醚多元醇由于不具备耐高温老化的特性,用于制备耐高温全水型硬质聚氨酯泡沫往往达不到耐温要求,而且使用单一品种聚醚往往造成物料粘度过大,工艺性欠佳,必须使用复合聚醚体系才能达到较低的粘度。
发明内容
本发明的目的是提供一种耐220℃高温全水发泡聚氨酯用聚醚多元醇的制备方法,本发明操作工艺简单,成本低,制备的聚醚多元醇具有极佳的耐高温性能,同时具有较低的粘度,其可以单独作为主聚醚直接应用于耐高温全水发泡硬质聚氨酯体系。
本发明所述的耐220℃高温全水发泡聚氨酯用聚醚多元醇的制备方法,是以复合起始剂与环氧丙烷为主要原料进行开环反应,复合起始剂为季戊四醇、三羟甲基丙烷(TMP)及甲基邻苯二胺(TDA)的混合物。
所述季戊四醇、三羟甲基丙烷及甲基邻苯二胺三者的重量比为:272:40.2:36.6。
所述复合起始剂与环氧丙烷总量的重量比为348.8:950~1100。
所述的耐220℃高温全水发泡聚氨酯用聚醚多元醇的制备方法,具体步骤如下:
(1)加料:将复合起始剂加入到装配有搅拌器、计量器、加热温控装置、冷却装置和压力传感器的高压反应釜内,加入碱金属氢氧化物作催化剂,氮气置换3~5次;
(2)聚合反应:加入一部分环氧丙烷后升温搅拌反应;然后升温,将剩余环氧丙烷分成8-10批陆续加入至反应体系中反应,反应结束后熟化;
(3)后处理:对反应熟化完毕的产物采用磷酸水溶液进行中和反应;向中和完毕后的产物中加入复合硅酸盐吸附剂脱除K+,并于真空下脱水,脱水时保证真空度在-0.08Mpa以下,脱水时间大于2h,脱水后对其进行过滤,最后向其中加入复合高效抗氧剂,得到无色透明液体产物。
所述碱金属氢氧化物为氢氧化钾和微量氢氧化锂的混合物,二者重量比约为100:1。碱金属氢氧化物用量占起始剂、环氧丙烷总量、催化剂三者重量之和的0.3~0.5%。
先加入的环氧丙烷量占起始剂、环氧丙烷总量、催化剂三者重量之和的5~6%。
步骤(2)中,在80~85℃,压力0.1~0.4MPa下搅拌反应2小时;之后升温至110~120℃,压力控制在0.1~0.6MPa;加入剩余环氧丙烷后,反应时间4~10小时;反应后熟化1.5~3.5小时。
步骤(3)中,中和反应的温度为85~100℃,时间为1小时,中和到pH为5~7。
复合硅酸盐为硅酸镁和硅酸铝的混合物,两者重量比为1:1,复合硅酸盐用量占起始剂、环氧丙烷总量、催化剂三者重量之和的0.2~0.3%。
所述复合高效抗氧剂为无BHT液体酚类复合型抗氧剂,其用量占起始剂、环氧丙烷总量、催化剂三者重量之和的0.3~0.5%。优选为Chic PU3338和Chic F96(上海奇克氟硅材料有限公司,市售产品)的混合物,两者重量比为1:2~2:1。
本发明制备的耐220℃高温全水发泡聚氨酯用聚醚多元醇,其羟值为370-410mgKOH/g,官能度为3.5~3.7,粘度为800~1500mpas/25℃。
本发明具有以下有益效果:
(1)本发明操作工艺简单,原料易得,挥发低,产品质量稳定,生产成本低;
(2)本发明通过合理的起始剂选择、合适的配方设计和工艺控制、合理的抗氧剂选择,得到的聚醚产品具有无色透明的外观,较低的粘度,可以单独作为主聚醚直接应用于耐高温全水发泡硬质聚氨酯体系;
(3)使用本发明制得的聚醚多元醇应用于全水发泡硬质聚氨酯体系,得到的聚氨酯硬质泡沫成品可耐220℃高温,同时保证具有较高的强度和粘结力,可以用于过热蒸汽、热油管路等高温管路的保温隔热施工中。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步的说明,但其并不限制本发明的实施。
实施例1
在装配有搅拌器、计量器、加热温控装置、冷却装置(包括外夹套与内蛇管)和压力传感器的5L高压釜内,加入季戊四醇272g、三羟甲基丙烷40.2g、甲基邻苯二胺36.6g、氢氧化钾4.5g、氢氧化锂45mg,氮气置换5次,加入75g环氧丙烷后加热升温搅拌,在85℃,压力0.4MPa下反应2小时。之后升温至120℃,压力控制在0.6MPa,将875g环氧丙烷分成8批陆续加入,加料完毕后反应4小时,之后熟化3小时,然后加入磷酸水溶液中和剂在100℃下进行中和反应1小时,pH为7,加入硅酸镁1.5g,硅酸铝1.5g,充分搅拌20分钟后,在真空度为-0.07Mpa下脱水2.5小时,然后过滤,在得到的聚醚中加入抗氧剂Chic3338:1.5g、Chic F96:3.0g,搅拌均匀,即得产物。
所合成聚醚具有下列性质:
外观:无色透明
羟值:405mgKOH/g
官能度:3.65
25℃的粘度:1250mPas
由其作为单一主聚醚制备的全水发泡聚氨酯材料在220℃高温下放置1440小时,泡沫外观、强度基本保持不变。
实施例2
在装配有搅拌器、计量器、加热温控装置、冷却装置(包括外夹套与内蛇管)和压力传感器的5L高压釜内,加入季戊四醇272g、三羟甲基丙烷40.2g、甲基邻苯二胺36.6g、氢氧化钾4.5g、氢氧化锂45mg,氮气置换3次,加入80g环氧丙烷后加热升温搅拌,在80℃,压力0.1MPa下反应2小时。之后升温至110℃,压力控制在0.3MPa,将剩余1020g环氧丙烷分成10批陆续加入,加料完毕后反应8小时,之后熟化1.5小时,然后加入磷酸水溶液中和剂在85℃下进行中和反应1小时,pH为5,加入硅酸镁2.3g,硅酸铝2.3g,充分搅拌20分钟后,在真空度为-0.05Mpa下脱水3小时,然后过滤,在得到的聚醚中加入抗氧剂Chic3338:5.0g、Chic F96:2.5g,搅拌均匀,即得产物。
所合成聚醚具有下列性质:
外观:无色透明
羟值:375mgKOH/g
官能度:3.65
25℃的粘度:834mPas
由其作为单一主聚醚制备的全水发泡聚氨酯材料在220℃高温下放置1440小时,泡沫外观、强度基本保持不变。
实施例3
在装配有搅拌器、计量器、加热温控装置、冷却装置(包括外夹套与内蛇管)和压力传感器的5L高压釜内,加入季戊四醇272g、三羟甲基丙烷40.2g、甲基邻苯二胺36.6g、氢氧化钾4.5g、氢氧化锂45mg,氮气置换4次,加入80g环氧丙烷后加热升温搅拌,在82℃,压力0.3MPa下反应2小时。之后升温至115℃,压力控制在0.4MPa,将剩余970g环氧丙烷分成9批陆续加入,加料完毕后反应6小时,之后熟化3.5小时,然后加入磷酸水溶液中和剂在95℃下进行中和反应1小时,pH为6,加入硅酸镁2g,硅酸铝2g,充分搅拌20分钟后,在真空度为-0.06Mpa下脱水3小时,然后过滤,在得到的聚醚中加入抗氧剂Chic3338:3.0g、Chic F96:3.0g,搅拌均匀,即得产物。
所合成聚醚具有下列性质:
羟值:386mgKOH/g
官能度:3.65
25℃的粘度:925mPas
由其作为单一主聚醚制备的全水发泡聚氨酯材料在220℃高温下放置1440小时,泡沫外观、强度基本保持不变。
Claims (10)
1.一种耐220℃高温全水发泡聚氨酯用聚醚多元醇的制备方法,其特征在于以复合起始剂与环氧丙烷为主要原料进行反应,复合起始剂为季戊四醇、三羟甲基丙烷及甲基邻苯二胺的混合物。
2.根据权利要求1所述的耐220℃高温全水发泡聚氨酯用聚醚多元醇的制备方法,其特征在于:季戊四醇、三羟甲基丙烷及甲基邻苯二胺三者的重量比为:272:40.2:36.6。
3.根据权利要求1或2所述的耐220℃高温全水发泡聚氨酯用聚醚多元醇的制备方法,其特征在于:复合起始剂与环氧丙烷总量的重量比为348.8:950~1100。
4.根据权利要求1所述的耐220℃高温全水发泡聚氨酯用聚醚多元醇的制备方法,其特征在于包括以下步骤:
(1)加料:将复合起始剂加入到高压反应釜内,加入碱金属氢氧化物作催化剂,氮气置换3~5次;
(2)聚合反应:加入一部分环氧丙烷后升温搅拌反应;然后升温,将剩余环氧丙烷分批加入至反应体系中反应,反应结束后熟化;
(3)后处理:对反应熟化完毕的产物采用磷酸水溶液进行中和反应;向中和完毕后的产物中加入复合硅酸盐吸附剂脱除K+,并于真空下脱水、过滤,最后向其中加入复合高效抗氧剂,得到无色透明液体产物。
5.根据权利要求4所述的耐220℃高温全水发泡聚氨酯用聚醚多元醇的制备方法,其特征在于:碱金属氢氧化物为氢氧化钾和氢氧化锂的混合物,二者重量比为100:1;碱金属氢氧化物用量占起始剂、环氧丙烷总量、催化剂三者重量之和的0.3~0.5%。
6.根据权利要求4所述的耐220℃高温全水发泡聚氨酯用聚醚多元醇的制备方法,其特征在于:先加入的环氧丙烷量占起始剂、环氧丙烷总量、催化剂三者重量之和的5~6%。
7.根据权利要求4所述的耐220℃高温全水发泡聚氨酯用聚醚多元醇的制备方法,其特征在于:步骤(2)中,在80~85℃,压力0.1~0.4MPa下搅拌反应2小时;之后升温至110~120℃,压力控制在0.1~0.6MPa;加入剩余环氧丙烷后,反应时间4~10小时;反应后熟化1.5~3.5小时。
8.根据权利要求4所述的耐220℃高温全水发泡聚氨酯用聚醚多元醇的制备方法,其特征在于:步骤(3)中,中和反应的温度为85~100℃,时间为1小时,中和到pH为5~7。
9.根据权利要求4所述的耐220℃高温全水发泡聚氨酯用聚醚多元醇的制备方法,其特征在于:复合硅酸盐为硅酸镁和硅酸铝的混合物,两者重量比为1:1,复合硅酸盐用量占起始剂、环氧丙烷总量、催化剂三者重量之和的0.2~0.3%。
10.根据权利要求4所述的耐220℃高温全水发泡聚氨酯用聚醚多元醇的制备方法,其特征在于:复合高效抗氧剂为无BHT液体酚类复合型抗氧剂,其用量占起始剂、环氧丙烷总量、催化剂三者重量之和的0.3~0.5%。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201410318755.6A CN104086764A (zh) | 2014-07-04 | 2014-07-04 | 耐220℃高温全水发泡聚氨酯用聚醚多元醇的制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201410318755.6A CN104086764A (zh) | 2014-07-04 | 2014-07-04 | 耐220℃高温全水发泡聚氨酯用聚醚多元醇的制备方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN104086764A true CN104086764A (zh) | 2014-10-08 |
Family
ID=51634541
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201410318755.6A Pending CN104086764A (zh) | 2014-07-04 | 2014-07-04 | 耐220℃高温全水发泡聚氨酯用聚醚多元醇的制备方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN104086764A (zh) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN105315450A (zh) * | 2015-11-25 | 2016-02-10 | 山东一诺威新材料有限公司 | 全水型聚氨酯硬泡用聚醚多元醇的制备方法 |
CN105820327A (zh) * | 2016-05-24 | 2016-08-03 | 无锡市长安曙光手套厂 | 耐高温且耐腐蚀的聚醚多元醇及其制备方法 |
CN106117537A (zh) * | 2016-06-29 | 2016-11-16 | 句容宁武新材料股份有限公司 | 聚氨酯泡沫用低易挥发物聚醚的制法及制得产品的应用 |
CN106243338A (zh) * | 2016-07-30 | 2016-12-21 | 淄博德信联邦化学工业有限公司 | 低气味低挥发物的聚醚多元醇的制备方法 |
CN115141341A (zh) * | 2022-06-26 | 2022-10-04 | 瀚寅(苏州)新材料科技有限公司 | 一种全水发泡聚氨酯用组合聚醚及其制备方法 |
CN115260431A (zh) * | 2022-08-27 | 2022-11-01 | 绍兴市华创聚氨酯有限公司 | 一种全水自催化组合聚醚及其制备方法 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002322232A (ja) * | 2001-04-24 | 2002-11-08 | Nippon Polyurethane Ind Co Ltd | 硬質ポリウレタンフォーム用組成物、及びこれを用いた硬質ポリウレタンフォームの製造方法 |
CN101161699A (zh) * | 2006-10-09 | 2008-04-16 | 李颂兵 | 一种用于制备无氟聚氨酯硬质泡沫塑料的聚醚多元醇及其制取方法 |
CN102050945A (zh) * | 2010-12-13 | 2011-05-11 | 上海东大聚氨酯有限公司 | 一种聚醚多元醇和聚氨酯硬质泡沫塑料及制备方法 |
CN102532512A (zh) * | 2011-12-21 | 2012-07-04 | 山东东大一诺威新材料有限公司 | 新型聚醚多元醇的合成方法 |
-
2014
- 2014-07-04 CN CN201410318755.6A patent/CN104086764A/zh active Pending
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002322232A (ja) * | 2001-04-24 | 2002-11-08 | Nippon Polyurethane Ind Co Ltd | 硬質ポリウレタンフォーム用組成物、及びこれを用いた硬質ポリウレタンフォームの製造方法 |
CN101161699A (zh) * | 2006-10-09 | 2008-04-16 | 李颂兵 | 一种用于制备无氟聚氨酯硬质泡沫塑料的聚醚多元醇及其制取方法 |
CN102050945A (zh) * | 2010-12-13 | 2011-05-11 | 上海东大聚氨酯有限公司 | 一种聚醚多元醇和聚氨酯硬质泡沫塑料及制备方法 |
CN102532512A (zh) * | 2011-12-21 | 2012-07-04 | 山东东大一诺威新材料有限公司 | 新型聚醚多元醇的合成方法 |
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
张志勇等: "耐高温硬质聚氨酯泡沫塑料用聚醚配方的研究", 《云南化工》, vol. 34, no. 4, 31 August 2007 (2007-08-31), pages 24 - 27 * |
赵志方等: "适用全水发泡的聚氨酯硬泡聚醚多元醇的研制", 《深圳聚氨酯国际会议论文集》, 31 December 2002 (2002-12-31), pages 54 - 57 * |
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN105315450A (zh) * | 2015-11-25 | 2016-02-10 | 山东一诺威新材料有限公司 | 全水型聚氨酯硬泡用聚醚多元醇的制备方法 |
CN105315450B (zh) * | 2015-11-25 | 2017-07-14 | 山东一诺威新材料有限公司 | 全水型聚氨酯硬泡用聚醚多元醇的制备方法 |
CN105820327A (zh) * | 2016-05-24 | 2016-08-03 | 无锡市长安曙光手套厂 | 耐高温且耐腐蚀的聚醚多元醇及其制备方法 |
CN106117537A (zh) * | 2016-06-29 | 2016-11-16 | 句容宁武新材料股份有限公司 | 聚氨酯泡沫用低易挥发物聚醚的制法及制得产品的应用 |
CN106243338A (zh) * | 2016-07-30 | 2016-12-21 | 淄博德信联邦化学工业有限公司 | 低气味低挥发物的聚醚多元醇的制备方法 |
CN115141341A (zh) * | 2022-06-26 | 2022-10-04 | 瀚寅(苏州)新材料科技有限公司 | 一种全水发泡聚氨酯用组合聚醚及其制备方法 |
CN115260431A (zh) * | 2022-08-27 | 2022-11-01 | 绍兴市华创聚氨酯有限公司 | 一种全水自催化组合聚醚及其制备方法 |
CN115260431B (zh) * | 2022-08-27 | 2024-03-08 | 浙江华创碳一智造有限公司 | 一种全水自催化组合聚醚及其制备方法 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN104086764A (zh) | 耐220℃高温全水发泡聚氨酯用聚醚多元醇的制备方法 | |
CN102050945B (zh) | 一种聚醚多元醇和聚氨酯硬质泡沫塑料及制备方法 | |
CN101519197B (zh) | 高聚合度ⅰ型聚磷酸铵的生产方法 | |
CN105585707B (zh) | 一种阻燃硬泡聚醚多元醇的合成方法 | |
CN101161699B (zh) | 一种用于制备无氟聚氨酯硬质泡沫塑料的聚醚多元醇及其制取方法 | |
CN105315450B (zh) | 全水型聚氨酯硬泡用聚醚多元醇的制备方法 | |
CN102702505A (zh) | 耐高温聚醚多元醇及其制备方法 | |
CN104944846B (zh) | 一种抗压防火板材及其制备方法 | |
CN104672419A (zh) | 一种生物质改性发泡聚氨酯制备方法 | |
CN107384126A (zh) | 一种防火耐候的电缆涂料及其制备方法 | |
CN106221657A (zh) | 一种气密性佳的阻燃聚氨酯发泡胶 | |
CN102363645A (zh) | 一种季戊四醇聚氧乙烯醚的合成方法 | |
CN104844069B (zh) | 一种建筑保温阻燃复合材料及其制备方法 | |
CN103602298B (zh) | 一种酚醛树脂胶黏剂的制备方法 | |
CN106065308A (zh) | 一种镍与石墨烯复合增强电磁屏蔽效果的聚氨酯发泡胶 | |
CN103159594A (zh) | 酚类化合物的制备方法 | |
CN102527414A (zh) | 一种制备二氟甲烷或二氟一氯甲烷的氟化催化剂及制备方法和应用 | |
CN107523042A (zh) | 一种制造太阳能水箱用聚氨酯保温材料 | |
CN106243338A (zh) | 低气味低挥发物的聚醚多元醇的制备方法 | |
CN106008954B (zh) | 胺基聚醚多元醇及其制备方法 | |
CN103320080A (zh) | 聚异氰酸酯胶生产工艺 | |
CN101671253A (zh) | 一种碳酸二甲酯的催化合成方法 | |
CN107043111B (zh) | 一种利用一硫化硅水解制备硅胶的方法 | |
CN109022034A (zh) | 用于聚氨酯泡沫填缝剂的阻燃石蜡制备方法 | |
WO2018000558A1 (zh) | 一种低粘度硬泡聚醚的制备方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20141008 |