本發(fā)明屬于聚醚多元醇,具體涉及三聚氰酸聚醚多元醇的制備方法。
背景技術(shù):
1、三聚氰酸,也被稱為氰尿酸或者是異氰尿酸,是一種重要的精細(xì)化工品。成品三聚氰酸是一種白色無味、無毒的結(jié)晶固體,微溶于水及苯、丙酮、乙醚、乙醇等大多數(shù)溶劑。三聚氰酸主要有烯醇式和酮式2種互變異構(gòu)體結(jié)構(gòu),在一些三聚氰酸成品中2種結(jié)構(gòu)均有所存在。工業(yè)上,三聚氰酸及其衍生物有很多重要的應(yīng)用,涉及到醫(yī)學(xué)農(nóng)藥等產(chǎn)業(yè)、紡織染料及涂料等工業(yè)、機(jī)械電氣等制造業(yè)。
2、聚醚多元醇是聚氨酯工業(yè)的重要原料,廣泛用于家電保溫、管道保溫、夾芯板材、汽車內(nèi)飾、涂料等領(lǐng)域。聚醚多元醇是由起始劑(具有活潑氫基團(tuán)的化合物)與環(huán)氧化合物(環(huán)氧乙烷、環(huán)氧丙烷)經(jīng)過加成聚合反應(yīng)制得。目前使用廣泛的起始劑包括蔗糖、甘油、甘露醇、山梨醇、一乙醇胺、二乙醇胺等。由于三聚氰酸結(jié)構(gòu)的特殊性,三聚氰酸并非常用的聚醚多元醇合成起始劑。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、為解決上述技術(shù)問題,本發(fā)明提供一種三聚氰酸聚醚多元醇的制備方法,設(shè)計(jì)科學(xué)合理,安全環(huán)保,拓展了三聚氰酸的應(yīng)用范圍,三聚氰酸轉(zhuǎn)化率高、無殘留,所得聚醚多元醇具有較好的阻燃效果。
2、本發(fā)明所述的三聚氰酸聚醚多元醇的制備方法,以三聚氰酸和液體小分子醇作為起始劑,在堿性催化劑作用下,與環(huán)氧丙烷進(jìn)行聚合反應(yīng)。
3、優(yōu)選的,包括如下步驟:
4、(1)低溫段聚合反應(yīng):將三聚氰酸、液體小分子醇、堿性催化劑加入反應(yīng)釜內(nèi),攪拌使物料混合均勻,氮?dú)庵脫Q后升溫,控制溫度75~85℃,滴加環(huán)氧丙烷,熟化;
5、(2)高溫段聚合反應(yīng):控制溫度為90~110℃,繼續(xù)滴加剩余的環(huán)氧丙烷,熟化;
6、(3)聚醚后處理:控制溫度為100~120℃,真空脫除未反應(yīng)的環(huán)氧丙烷。
7、優(yōu)選的,液體小分子醇為甘油、乙二醇、二乙二醇或丙二醇中的一種或多種。
8、優(yōu)選的,堿性催化劑為2,4,6-三(二甲胺基甲基)苯酚、三甲胺、三乙胺、三乙醇胺、氫氧化鉀中的一種或幾種,更優(yōu)選為2,4,6-三(二甲胺基甲基)苯酚。
9、優(yōu)選的,堿性催化劑添加量占三聚氰酸、液體小分子醇、堿性催化劑總質(zhì)量的0.1%~10%。
10、優(yōu)選的,三聚氰酸、液體小分子醇與步驟(1)、步驟(2)中環(huán)氧丙烷總量的質(zhì)量比為1:(0.1~2):(1~30)。
11、優(yōu)選的,三聚氰酸、液體小分子醇與步驟(1)、步驟(2)中環(huán)氧丙烷總量的質(zhì)量比為1:(0.2~1.5):(1~5)。
12、優(yōu)選的,步驟(1)和步驟(2)中環(huán)氧丙烷的質(zhì)量比為1:(0.1~10)。
13、優(yōu)選的,步驟(1)和步驟(2)中環(huán)氧丙烷的質(zhì)量比為1:(0.2~5)。
14、三聚氰酸主要有醇式和酮式2種互變異構(gòu)體,其固體主要以酮式存在,本發(fā)明使用堿性催化環(huán)境、三聚氰酸與液體小分子醇復(fù)配作為起始劑,首先在75~85℃環(huán)境下同環(huán)氧丙烷進(jìn)行聚合反應(yīng),環(huán)氧丙烷與醇式結(jié)構(gòu)的三聚氰酸反應(yīng),直至酮式結(jié)構(gòu)的三聚氰酸完全轉(zhuǎn)換為醇式結(jié)構(gòu)并與環(huán)氧丙烷聚合,得到液體形式的三聚氰酸聚醚多元醇。本發(fā)明使用三聚氰酸及液體小分子醇作起始劑,采用以上工藝簡單地合成出了三聚氰酸聚醚多元醇。
15、與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明的有益效果是:
16、1、本發(fā)明有效拓展了三聚氰酸的應(yīng)用范圍,具有一定的經(jīng)濟(jì)價值;通過本發(fā)明方法制備的三聚氰酸聚醚多元醇可以用于聚氨酯硬泡保溫、軟泡及case聚醚多元醇等領(lǐng)域。
17、2、本發(fā)明制備的三聚氰酸聚醚多元醇,三聚氰酸轉(zhuǎn)化率高、無殘留;
18、3、本發(fā)明制備的三聚氰酸聚醚多元醇,用于制備聚氨酯硬質(zhì)泡沫塑料,可以有效提高聚氨酯硬質(zhì)泡沫的阻燃性能。
1.一種三聚氰酸聚醚多元醇的制備方法,其特征在于,以三聚氰酸和液體小分子醇作為起始劑,在堿性催化劑作用下,與環(huán)氧丙烷進(jìn)行聚合反應(yīng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三聚氰酸聚醚多元醇的制備方法,其特征在于,包括如下步驟:
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三聚氰酸聚醚多元醇的制備方法,其特征在于,液體小分子醇為甘油、乙二醇、二乙二醇或丙二醇中的一種或多種。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三聚氰酸聚醚多元醇的制備方法,其特征在于,堿性催化劑為2,4,6-三(二甲胺基甲基)苯酚、三甲胺、三乙胺、三乙醇胺、氫氧化鉀中的一種或幾種。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三聚氰酸聚醚多元醇的制備方法,其特征在于,堿性催化劑添加量占三聚氰酸、液體小分子醇、堿性催化劑總質(zhì)量的0.1%~10%。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的三聚氰酸聚醚多元醇的制備方法,其特征在于,三聚氰酸、液體小分子醇與步驟(1)、步驟(2)中環(huán)氧丙烷總量的質(zhì)量比為1:(0.1~2):(1~30)。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的三聚氰酸聚醚多元醇的制備方法,其特征在于,三聚氰酸、液體小分子醇與步驟(1)、步驟(2)中環(huán)氧丙烷總量的質(zhì)量比為1:(0.2~1.5):(1~5)。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的三聚氰酸聚醚多元醇的制備方法,其特征在于,步驟(1)和步驟(2)中環(huán)氧丙烷的質(zhì)量比為1:(0.1~10)。
9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的三聚氰酸聚醚多元醇的制備方法,其特征在于,步驟(1)和步驟(2)中環(huán)氧丙烷的質(zhì)量比為1:(0.2~5)。