[发明专利]一种有机硅泡沫稳定剂及其制备方法与应用

说明书

本发明公开了一种有机硅泡沫稳定剂及其制备方法与应用，与现有有机硅泡沫稳定剂相比，具有聚碳酰亚胺结构的烯丙基封端聚醚和低含氢硅油进行接枝反应，使得有机硅泡沫稳定剂具有很好的稳定性，同时增加聚氨酯发泡体系的相容性，使生产的泡沫泡孔结构更加均匀。本发明公开的有机硅泡沫稳定剂体系中加入小分子量的不含氢硅油，提高了聚氨酯发泡体系的成核性，使聚氨酯泡沫板泡孔更加细腻，从而表现出导热系数较低本发明公开的有机硅泡沫稳定剂在聚氨酯保温材料发泡体系中，使其聚氨酯泡沫泡孔均匀，导热系数较低，侧面抗压强度较大。

技术领域

本发明属于稳定剂技术领域，具体涉及一种有机硅泡沫稳定剂及 其制备方法与应用。

背景技术

泡沫稳定剂是聚氨酯制备过程中重要的技术点，其关系到聚氨酯 产品的空隙率以及孔隙分布，从而决定聚氨酯的力学强度、导热系数 等应用指标。现有泡沫稳定剂，在聚氨酯发泡体系中，控制气泡的均 匀性要差，体现在聚氨酯泡沫板的泡孔不均匀，有大的串孔，聚氨酯 泡沫板的导热系数偏高，导热系数在0.022W/(W/m.k)；气泡壁的强度 差，体现在泡沫板的侧面抗压强度差。

发明内容

本发明的目的是提供一种有机硅泡沫稳定剂及其制备方法，用于 保温材料聚氨酯泡沫塑料领域，在聚氨酯发泡体系中能降低各组份的 表面张力，增加各组分的互溶性，控制气泡的大小和均匀性，使气泡 壁具有一定的强度。

本发明采用如下技术方案，一种有机硅泡沫稳定剂，其化学结构 式如下：

其中，x为20～100，y为1～20；

R的化学结构式如下：

其中，a为1～8，b为10～60；

R`的化学结构式如下：

其中，n为5～10；

R``的化学结构式如下：

本发明还公开了上述有机硅泡沫稳定剂的制备方法，包括以下步 骤：

(1)以烯丙醇、环氧乙烷和环氧丙烷为原料，在碱性催化剂存 在下，反应制备烯丙基封端的氧化共聚醚；

(2)以烯丙基封端的氧化共聚醚和聚碳酰亚胺为原料，在锡催 化剂存在下，反应制备碳酰亚胺端基的聚醚；

(3)以六甲基二硅氧烷、八甲基环四硅氧烷、高含氢硅油为原 料，在酸性催化剂存在下，反应制备直链含氢硅油；

(4)以碳酰亚胺端基的聚醚、直链含氢硅油为原料，在贵金属 催化剂存在下，反应制备有机硅泡沫稳定剂。

上述技术方案中，步骤(1)中，烯丙醇、环氧乙烷、环氧丙烷、 碱性催化剂的质量比为(1～10)∶(20～45)∶(50～70)∶(0.1～ 0.5)；所述碱性催化剂为金属氢氧化物，比如氢氧化钾、氢氧化钠或 双金属氢氧化物；制备烯丙基封端的氧化共聚醚时，反应温度为 90℃～130℃、反应压力不大于0.5MPa，反应时间为4～8小时。

上述技术方案中，步骤(2)中，烯丙基封端的氧化共聚醚和聚 碳酰亚胺的摩尔比为1∶(0.1～0.5)；制备含碳酰亚胺端基的聚醚时， 反应温度为60℃～90℃，反应时间为3～5小时；所述锡催化剂为辛 酸亚锡。

上述技术方案中，步骤(3)中，六甲基二硅氧烷、八甲基环四 硅氧烷、高含氢硅油的摩尔比为7∶120∶1；制备直链含氢硅油时， 反应温度为30℃～60℃，反应时间为8～24h；高含氢硅油的氢含量 为1.58％；所述酸性催化剂为强酸性离子交换树脂。