專利名稱：聚醚酯多元醇及其使用方法
聚醚酯多元醇及其使用方法技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于化工合成技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種聚醚酯多元醇及其使用方法。
技術(shù)背景
聚氨酯彈性體是介于塑料與橡膠之間的一種高分子合成材料，具有優(yōu)良的耐磨性、良好的力學(xué)強(qiáng)度及耐油、耐低溫、耐臭氧老化等性能，因而廣泛用于膠輥、油封、汽車輪胎等領(lǐng)域。聚氨酯彈性體按所用多元醇原料的不同分為聚酯型和聚醚型，兩種類型的聚氨酯彈性體產(chǎn)品各有優(yōu)缺點，聚酯型聚氨酯彈性體具有優(yōu)異的力學(xué)性能如拉伸強(qiáng)度、撕裂強(qiáng)度和耐油性能等，但是由于其結(jié)構(gòu)中酯鍵高的影響，制品的耐水解性能比較差；聚醚型聚氨酯彈性體具有分子中醚鍵的特征，耐水解性能好，但力學(xué)性能卻比較差。因此人們迫切希望得到一種兼具兩者優(yōu)點的多元醇來制備聚氨酯彈性體。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種聚醚酯多元醇的制備方法和使用方法，能夠制備得到一種聚醚酯多元醇并以此得到聚氨酯預(yù)聚體用于聚氨酯彈性體制作，其聚氨酯彈性體力學(xué)性能優(yōu)異，并且耐水解性能明顯提高。
本發(fā)明所述的聚醚酯多元醇，由以下制備方法得到以重量百分?jǐn)?shù)計，二元酸 22. 4 53. 6%、聚醚多元醇20 66. 6%和小分子二元醇11 洸.4%，外加催化劑鈦酸四丁酯50ppm，加入反應(yīng)釜中加熱，并通氮氣保護(hù)，當(dāng)溫度升至140°C時反應(yīng)出水，控制回流塔塔頂溫度在100 102°C，然后將釜溫緩慢升至160 180°C，保溫2 3小時，再將溫度升至220 230°C，當(dāng)出水完畢后，保溫2小時，然后采用氮氣鼓泡工藝把縮聚產(chǎn)生的水分脫出，當(dāng)釜內(nèi)物料的酸值小于0. 6mgK0H/g，水分含量在0. 05%以下時，即產(chǎn)品合格，開始降溫放料，得到聚醚酯多元醇。
其中，二元酸優(yōu)選為己二酸、丁二酸、對苯二甲酸或苯酐，再優(yōu)選為己二酸或丁二酸，更優(yōu)選為己二酸。
小分子二元醇優(yōu)選為乙二醇、丁二醇、丙二醇或一縮二乙二醇中的一種或一種以上。
聚醚多元醇優(yōu)選為官能度2 3，數(shù)均分子量在400 1000的聚環(huán)氧丙烷醚多元
本發(fā)明合成的聚醚酯多元醇的數(shù)均分子量在1000 2000之間。該聚醚酯多元醇既含有酯鍵又具有醚鍵，同時由該方法得到的聚醚酯多元醇都是有伯羥基封端的，具有高的反應(yīng)活性。
本發(fā)明所述的聚醚酯多元醇的使用方法，以重量百分?jǐn)?shù)計，將聚醚酯多元醇 77. 2 83. 4%和二異氰酸酯16. 6 22. 8%混合均勻，在75 85°C條件下反應(yīng)3小時， 真空脫除氣泡，用二正丁胺和鹽酸溶液滴定法檢測預(yù)聚體的異氰酸根含量在4. 5%，得到聚氨酯預(yù)聚體，聚氨酯預(yù)聚體和芳香二胺固化劑制備得到聚氨酯彈性體制品。其中，聚氨酯預(yù)聚體和芳香二胺固化劑是采用公知技術(shù)來制備聚氨酯彈性體制品。二異氰酸酯優(yōu)選用 TDI-80、TDI-100、MDI-50 或 MDI-100 中的一種或一種以上。
本發(fā)明使用聚醚酯多元醇制得的聚氨酯彈性體制品可以用于制作聚氨酯膠輥、聚氨酯腳輪、聚氨酯篩板和聚氨酯旋流器。
本發(fā)明的優(yōu)點在于制備得到的聚醚酯多元醇既含有酯鍵又具有醚鍵，又有伯羥基封端，具有高的反應(yīng)活性。由該聚醚酯多元醇合成的聚氨酯彈性體產(chǎn)品既具有聚酯型聚氨酯產(chǎn)品力學(xué)性能優(yōu)異的特征，也具有聚醚型聚氨酯彈性體產(chǎn)品耐水解性能優(yōu)異的特征。
具體實施方式
以下結(jié)合實施例對本發(fā)明做進(jìn)一步說明。
實施例所用材料如下
DL-1000 數(shù)均分子量1000的聚環(huán)氧丙烷醚二元醇
DL-400 數(shù)均分子量400的聚環(huán)氧丙烷醚二元醇
MN-500 均分子量500的聚環(huán)氧丙烷醚三元醇
ODX-150 數(shù)均分子量1500的聚酯二元醇
AA:己二酸
DEG:—縮二乙二醇
EG:乙二醇
TDI-80 含有80%的2，4_甲苯二異氰酸酯和20%的2，6_甲苯二異氰酸酯
TDI-100 2,4-甲苯二異氰酸酯含量大于97. 5%
MDI-100 4,4' -二苯基甲烷二異氰酸酯
MDI-50 2,4' -二苯基甲烷二異氰酸酯50%與4，4‘ -二苯基甲烷二異氰酸酯 50%
MOCA 3,3' -二氯 _4，4' - 二氨基二苯基甲烷。
實施例1
聚醚酯多元醇的制備按照重量百分?jǐn)?shù)計，將分子量為1000的聚醚多元醇 (DL-1000) 66.6%,乙二醇(EG) 11 %、己二酸(AA) 22.4%,外加催化劑鈦酸四丁酯 50ppm, 加入反應(yīng)釜中加熱，并通氮氣保護(hù)，當(dāng)溫度升至140°C時反應(yīng)出水，控制回流塔塔頂溫度在100°C，然后將釜溫緩慢升至160°C，保溫3小時，將溫度升至230°C，當(dāng)出水完畢后，保溫2小時，然后采用氮氣鼓泡工藝把縮聚產(chǎn)生的水分脫出，當(dāng)聚醚酯多元醇的酸值小于 0. 6mgK0H/g，水分含量在0. 05%以下時，產(chǎn)品合格開始降溫放料，得到數(shù)均分子量1500的聚醚酯多元醇。
聚醚酯多元醇的使用按照重量百分?jǐn)?shù)計，取以上制備的聚醚酯多元醇81.2%， 加入二異氰酸酯(TDI-100) 18. 8%，在80°C反應(yīng)3小時，真空脫除氣泡，取樣檢測異氰酸酯含量，檢測-NCO含量在4. 5%，得到聚氨酯預(yù)聚體。由它可以和M0CA，采用公眾已知的工藝， 制作出硬度在邵氏90A的聚氨酯彈性體產(chǎn)品。
實施例2
聚醚酯多元醇的制備按照重量百分?jǐn)?shù)計，將分子量為400的聚醚多元醇 (DL-400)26. 7%、乙二醇(EG) 24. 2%、己二酸(AA)49. 1 %，外加催化劑鈦酸四丁酯 50ppm,3/3頁加入反應(yīng)釜中加熱，并通氮氣保護(hù)，當(dāng)溫度升至140°C時反應(yīng)出水，控制回流塔塔頂溫度在102°C，然后將釜溫緩慢升至180°C，保溫2小時，將溫度升至220°C°C，當(dāng)出水完畢后， 保溫2小時，然后采用氮氣鼓泡工藝把縮聚產(chǎn)生的水分脫出，當(dāng)聚醚酯多元醇的酸值小于 0. 6mgK0H/g，水分含量在0. 05%以下時，產(chǎn)品合格開始降溫放料，得到數(shù)均分子量1000的聚醚酯多元醇。
聚醚酯多元醇的使用按照重量百分?jǐn)?shù)計，取以上制備的聚醚酯多元醇77.2%， 加入二異氰酸酯(TDI-100) 22. 8%，在80°C反應(yīng)3小時，真空脫除氣泡，取樣檢測異氰酸酯含量，檢測-NCO含量在4. 5%，得到聚氨酯預(yù)聚體。由它可以和M0CA，采用公眾已知的工藝， 制作出硬度在邵氏92A的聚氨酯彈性體產(chǎn)品。
實施例3
聚醚酯多元醇的制備按照重量百分?jǐn)?shù)計，將分子量為400的聚醚多元醇 (DL-400)20%、一縮二乙二醇(DEG) 26.4%、己二酸(AA) 53. 6%，外加催化劑鈦酸四丁酯 50ppm，加入反應(yīng)釜中加熱，并通氮氣保護(hù)，當(dāng)溫度升至140°C時反應(yīng)出水，控制回流塔塔頂溫度在100°C，然后將釜溫緩慢升至180°C，保溫2小時，將溫度升至220°C，當(dāng)出水完畢后， 保溫2小時，然后采用氮氣鼓泡工藝把縮聚產(chǎn)生的水分脫出，當(dāng)聚醚酯多元醇的酸值小于 0. 6mgK0H/g，水分含量在0. 05%以下時，產(chǎn)品合格開始降溫放料，得到數(shù)均分子量2000的聚醚酯多元醇。
聚醚酯多元醇的使用按照重量百分?jǐn)?shù)計，取以上制備的聚醚酯多元醇83.4%， 加入二異氰酸酯(TDI-100) 16. 6%，在80°C反應(yīng)3小時，真空脫除氣泡，取樣檢測異氰酸酯含量，檢測-NCO含量在4. 5%，得到聚氨酯預(yù)聚體。由它可以和M0CA，采用公眾已知的工藝， 制作出硬度在邵氏88A的聚氨酯彈性體產(chǎn)品。
對比例1
按照重量百分?jǐn)?shù)計，數(shù)均分子量1500的聚酯二元醇(0DX_150)81. 2%，加入二異氰酸酯(TDI-100) 18. 8 %，在80°C反應(yīng)3小時，真空脫除氣泡，取樣檢測異氰酸酯含量，檢測-NCO含量在4. 5%，得到聚氨酯預(yù)聚體。由它可以和M0CA，采用公眾已知的工藝，制作出硬度在邵氏93A的聚氨酯彈性體產(chǎn)品。
實施例和對比例中試片的性能檢測結(jié)果，具體檢測數(shù)據(jù)如下
項目實施例1實施例2實施例3對比實例1硬度(邵A)90928893拉伸強(qiáng)度(Mpa)47. 050. 948. 552. 2伸長率％800780800750撕裂強(qiáng)度(KN/m)85. 388. 185. 190. 2權(quán)利要求
1.一種聚醚酯多元醇，其特征在于由以下制備方法得到以重量百分?jǐn)?shù)計，二元酸 22. 4 53. 6%、聚醚多元醇20 66. 6%和小分子二元醇11 洸.4%，外加催化劑鈦酸四丁酯50ppm，加入反應(yīng)釜中加熱，并通氮氣保護(hù)，當(dāng)溫度升至140°C時反應(yīng)出水，控制回流塔塔頂溫度在100 102°C，然后將釜溫緩慢升至160 180°C，保溫2 3小時，再將溫度升至220 230°C，當(dāng)出水完畢后，保溫2小時，然后采用氮氣鼓泡工藝把縮聚產(chǎn)生的水分脫出，當(dāng)釜內(nèi)物料的酸值小于0. 6mgK0H/g,水分含量在0. 05 %以下時，即產(chǎn)品合格，開始降溫放料，得到聚醚酯多元醇。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚醚酯多元醇，其特征在于二元酸為己二酸、丁二酸、對苯二甲酸或苯酐。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的聚醚酯多元醇，其特征在于二元酸為己二酸或丁二酸。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的聚醚酯多元醇，其特征在于二元酸為己二酸。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚醚酯多元醇，其特征在于小分子二元醇為乙二醇、丁二醇、 丙二醇或一縮二乙二醇中的一種或一種以上。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚醚酯多元醇，其特征在于聚醚多元醇為官能度2 3，數(shù)均分子量在400 1000的聚環(huán)氧丙烷醚多元醇。
7.—種權(quán)利要求1所述的聚醚酯多元醇的使用方法，其特征在于以重量百分?jǐn)?shù)計，將聚醚酯多元醇77. 2 83. 4%和二異氰酸酯16. 6 22. 8%混合均勻，在75 85°C條件下反應(yīng)3小時，真空脫除氣泡，得到聚氨酯預(yù)聚體，聚氨酯預(yù)聚體和芳香二胺固化劑制備得到聚氨酯彈性體制品。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的聚醚酯多元醇的使用方法，其特征在于二異氰酸酯選用 TDI-80、TDI-100、MDI-50 或 MDI-100 中的一種或一種以上。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的聚醚酯多元醇的使用方法，其特征在于聚氨酯彈性體制品用于制作聚氨酯膠輥、聚氨酯腳輪、聚氨酯篩板和聚氨酯旋流器。
全文摘要
本發(fā)明屬于化工合成技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種聚醚酯多元醇及其使用方法，采用分子量為400～1000的環(huán)氧丙烷聚醚多元醇、二元酸和小分子二元醇在一定條件下發(fā)生縮合反應(yīng)生產(chǎn)分子量在1000～2000之間的聚醚酯多元醇，這種新的聚醚酯多元醇既含有酯鍵又具有醚鍵，同時由該方法得到的聚醚酯多元醇都是有伯羥基封端的，具有高的反應(yīng)活性。由它合成的聚氨酯彈性體產(chǎn)品既具有聚酯型聚氨酯產(chǎn)品力學(xué)性能優(yōu)異的特征，也具有聚醚型聚氨酯彈性體產(chǎn)品耐水解性能優(yōu)異的特征。
文檔編號C08L75/06GK102504223SQ20111033080
公開日2012年6月20日 申請日期2011年10月27日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月27日
發(fā)明者劉兆陽, 陳海良, 馬翠翠 申請人:山東東大一諾威聚氨酯有限公司