一種硬泡用高官能芳香族聚酯多元醇及其制備方法
【專利摘要】本發明公開了一種硬泡用高官能芳香族聚酯多元醇,按照質量份數計，組分如下：偏苯三酸酐5～25份；均苯四甲酸酐5～20份；回收小分子多元醇65～70份；甘油2～5份；催化劑0.01～0.025份。制備方法為：將回收小分子二元醇原料、甘油、偏苯三酸酐、均苯四甲酸酐及催化劑投入聚酯反應釜中；N2保護下將溫度緩慢升至230℃，當酸值≤25mg?KOH/g時，抽真空，待產物酸值≤2mg?KOH/g時停止反應；冷卻至90℃以下壓濾出料，即得高官能芳香族聚酯多元醇。使用本發明產品至硬泡組合料中，可以改善硬泡的機械強度、耐溫性能及阻燃性能。
【專利說明】一種硬泡用高官能芳香族聚酯多元醇及其制備方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種聚酯多元醇及其制備方法，尤其是一種硬泡用高官能芳香族聚酯多元醇及其制備方法。
【背景技術】
[0002]芳香族聚酯多元醇是合成聚氨酯樹脂的重要原料之一，由于有苯環與酯鍵的存在，賦予了聚氨酯泡沫許多優良性能，如韌性、阻燃性、粘結性、耐化學性、耐油性、耐熱性、耐磨性等。由于聚酯的高乳化性能，使得聚氨酯泡沫的泡孔細膩，導熱系數低，并使泡沫的吸水率降至較低水平，可提高泡沫的耐溫性能，節約能源。芳香族聚酯多元醇是用含苯環的多元酸或酸酐與多元醇反應，最終以羥基封端的鏈狀結構的化合物，廣泛應用于冰箱、消毒柜、冷庫、管道、建筑板材、仿木家具及噴涂材料等領域。
[0003]雖然普通的低官能芳香族聚酯多元醇的摻入可以提高聚氨酯硬泡的細膩程度、保溫、阻燃、耐油及耐磨性能，但官能度相對較低，添加量大時制品容易收縮。隨著石化行業的不斷發展，會不斷地產生小分子二元醇廢液，然而做細致的精餾提純工作，不僅能耗大，而且會大幅度增加加工成本。[0004]現有的普通芳香族聚酯多元醇的官能度相對較低，當在聚氨酯硬泡組合料中用量大時，制備的聚氨酯硬泡制品的機械強度及耐溫性能不夠好，且二甘醇成品原料成本高。
【發明內容】
[0005]為了降低能耗，充分展現回收多元醇附加值，本發明利用回收小分子二元醇、甘油與偏苯三酸酐、均苯四甲酸反應，制備出能滿足不同商家對芳香族聚酯多元醇的要求。
[0006]解決上述技術問題的技術方案為:
[0007]—種硬泡用高官能芳香族聚酯多元醇，按照質量份數計，組分如下:
[0008]偏苯三酸酐5~25份；
[0009]均苯四甲酸野5~20份；
[0010]回收小分子多兀醇65~70份；
[0011]甘油2~5份；
[0012]催化劑0.01 ~0.025 份。
[0013]一種硬泡用高官能芳香族聚酯多元醇的制備方法，步驟如下:
[0014]將回收小分子二元醇原料、甘油、偏苯三酸酐、均苯四甲酸酐及催化劑投入聚酯反應釜中；通入N2保護，采用高溫高壓蒸汽加熱的方法，將溫度緩慢升至230°C，氣相溫度控制在102±2°C以下；當酸值≤25mg KOH/g時，開始抽真空，真空度≤0.090MPa，溫度維持在220~225°C，待產物酸值≤2mg KOH/g時停止反應；冷卻至90°C以下壓濾出料，即得高官能芳香族聚酯多元醇。
[0015]進一步地，所述的偏苯三酸酐與均苯四甲酸的質量分數之和不超過33份。
[0016]進一步地，所述的回收小分子二元醇的羥值范圍為800~1000mg KOH/g，且水分(1%，色度(鉬-鈷號)(250。
[0017]進一步地，所述的甘油的含量不低于95%，且其他雜質可以是水與酯類的任意一種或幾種。
[0018]進一步地，所述的酯類的分子量在240g/mol以內，且沸點小于300°C。
[0019]進一步地，所述的催化劑為單丁基氧化錫，且占所有原料總質量的0.01~
0.025%。
[0020]采用了上述方案，得到一種硬泡用高官能芳香族聚酯多元醇。使用本發明產品至硬泡組合料中，可以改善硬泡的機械強度、耐溫性能及阻燃性能。
[0021]雖然普通的低官能芳香族聚酯多元醇的摻入可以提高聚氨酯硬泡的細膩程度、保溫、阻燃、耐油及耐磨性能，但官能度相對較低，添加量大時制品容易收縮。將三官能的偏苯三酸酐及四官能的均苯四甲酸二酐引入到聚酯多元醇中，可提高聚酯多元醇的官能度，這樣不僅能使聚氨酯硬泡具有普通的低官能芳香族聚酯多元醇賦予的優點，而且能提高制品的機械強度、耐溫性能及阻燃性能。
[0022]本發明芳香族聚酯多元醇具有較高官能度，其不僅能增加聚氨酯硬泡制品的耐油性、耐磨性，降低制品的導熱系數，還能提高制品的機械強度、耐溫性能及阻燃性。采用高溫高壓蒸汽加熱法，以回收小分子二元醇為原料，加熱效率提高，生產成本低，同時可實現廢醇的環保低能耗再利用。
【具體實施方式】
[0023]下面結合具體實施 方式對本發明作進一步詳細的說明。
[0024]實施例1:
[0025]一種硬泡用高官能芳香族聚酯多元醇，按照質量份數計，組分如下:偏苯三酸酐50Kg ;均苯四甲酸15.95Kg ;回收小分子多元醇(羥值1000mg KOH/) 130Kg ;甘油4Kg ;單丁基氧化錫0.05Kg。
[0026]一種硬泡用高官能芳香族聚酯多元醇的制備方法，將回收小分子二元醇原料、甘油、偏苯三酸酐、均苯四甲酸及單丁基氧化錫投入聚酯反應釜中；通入N2保護，采用高溫高壓蒸汽加熱的方法，將溫度緩慢升至230°C，氣相溫度控制在102±2°C以下；當酸值≤25mgKOH/g時，開始抽真空，真空度≤0.090MPa,溫度維持在220~225°C，待產物酸值≤2mgKOH/g時停止反應；冷卻至90°C以下壓濾出料，即得粘稠狀透明的淺橙黃色高官能芳香族聚酯多元醇(羥值336mgK0H/g、酸值1.5mg KOH/g、水分0.05%)。
[0027]實施例2:
[0028]一種硬泡用高官能芳香族聚酯多元醇，按照質量份數計，組分如下:偏苯三酸酐25.95Kg;均苯四甲酸二酐40Kg;回收小分子多元醇(羥值1000mg KOH/) 130Kg ;甘油4Kg ;單丁基氧化錫0.04Kg。
[0029]一種硬泡用高官能芳香族聚酯多元醇的制備方法，將回收小分子二元醇原料、甘油、偏苯三酸酐、均苯四甲酸二酐及單丁基氧化錫投入聚酯反應釜中；通入N2保護，采用高溫高壓蒸汽加熱的方法，將溫度緩慢升至230°C，氣相溫度控制在102±2°C以下；當酸值(25mg KOH/g時，開始抽真空，真空度≥0.090MPa，溫度維持在220~225°C，待產物酸值(2mg KOH/g時停止反應；冷卻至90°C以下壓濾出料，即得粘稠狀透明的淺橙黃色高官能芳香族聚酯多元醇(羥值350mgK0H/g、酸值1.6mg KOH/g、水分0.06%)。
[0030]實施例3:
[0031]一種硬泡用高官能芳香族聚酯多元醇，按照質量份數計，組分如下:偏苯三酸酐49.97Kg;均苯四甲酸1OKg;回收小分子多元醇(羥值800mg KOH/) 130Kg ;甘油1OKg ;單丁基氧化錫0.03Kg。
[0032]一種硬泡用高官能芳香族聚酯多元醇的制備方法，將回收小分子二元醇原料、甘油、偏苯三酸酐、均苯四甲酸及單丁基氧化錫投入聚酯反應釜中；通入N2保護，采用高溫高壓蒸汽加熱的方法，將溫度緩慢升至230°C，氣相溫度控制在102±2°C以下；當酸值≤25mgKOH/g時，開始抽真空，真空度≤0.090MPa，溫度維持在220~225°C，待產物酸值≤2mgKOH/g時停止反應；冷卻至90°C以下壓濾出料，即得粘稠狀透明的淺橙黃色高官能芳香族聚酯多元醇(羥值288mg KOH/g、酸值1.7mg KOH/g、水分0.05%)。
[0033]實施例4:
[0034]一種硬泡用高官能芳香族聚酯多元醇，按照質量份數計，組分如下:偏苯三酸酐IOKg;均苯四甲酸二酐40Kg;回收小分子多元醇(羥值800mg KOH/) 139.98Kg ;甘油IOKg;單丁基氧化錫0.02Kg。
[0035]一種硬泡用高官能芳香族聚酯多元醇的制備方法，將回收小分子二元醇原料、甘油、偏苯三酸酐、均苯四甲酸二酐及單丁基氧化錫投入聚酯反應釜中；通入N2保護，采用高溫高壓蒸汽加熱的方法，將溫度緩慢升至230°C，氣相溫度控制在102±2°C以下；當酸值≤25mg K0H/g時，開始抽真空，真空度≤0.090MPa，溫度維持在220~225°C，待產物酸值≤2mg K0H/g時停止反應；冷卻至90°C以下壓濾出料，即得粘稠狀透明的淺橙黃色高官能芳香族聚酯多元醇(羥值256mg K0H/g、酸值1.1mg K0H/g、水分0.05%)。
【權利要求】
1.一種硬泡用高官能芳香族聚酯多元醇，其特征在于，按照質量份數計，組分如下:
2.一種硬泡用高官能芳香族聚酯多元醇的制備方法，其特征在于，步驟如下: 將回收小分子二元醇原料、甘油、偏苯三酸酐、均苯四甲酸酐及催化劑投入聚酯反應釜中；通入N2保護，采用高溫高壓蒸汽加熱的方法，將溫度緩慢升至230°C，氣相溫度控制在102±2°C以下；當酸值≤25mg KOH/g時，開始抽真空，真空度≤0.090MPa，溫度維持在220~225°C，待產物酸值≤2mg KOH/g時停止反應；冷卻至90°C以下壓濾出料，即得高官能芳香族聚酯多元醇。
3.根據權利要求1或2所述的一種硬泡用高官能芳香族聚酯多元醇及其制備方法，其特征在于，所述的偏苯三酸酐與均苯四甲酸的質量分數之和不超過33份。
4.根據權利要求2所述的一種硬泡用高官能芳香族聚酯多元醇的制備方法，其特征在于，所述的回收小分子二元醇的羥值范圍為800~1000mg KOH/g，且水分≤1%，色度(鉬-鈷號)^ 250。
5.根據權利要求2所述的一種硬泡用高官能芳香族聚酯多元醇的制備方法，其特征在于，所述的甘油的含量不低于95%，且其他雜質可以是水與酯類的任意一種或幾種。
6.根據權利要求5所述的一種硬泡用高官能芳香族聚酯多元醇的制備方法，其特征在于，所述的酯類的分子量在240g/mol以內，且沸點小于300°C。
7.根據權利要求1或2所述的一種硬泡用高官能芳香族聚酯多元醇及其制備方法，其特征在于，所述的催化劑為單丁基氧化錫，且占所有原料總質量的0.01~0.025%。
【文檔編號】C08G63/127GK103724598SQ201310653203
【公開日】2014年4月16日 申請日期:2013年12月6日 優先權日:2013年12月6日
【發明者】楊水清, 蔣文俊, 陳玉龍, 羅偉, 王榮華 申請人:江蘇盈天化學有限公司