[發(fā)明專利]聚氨酯大單體HPU/苯乙烯St互穿網(wǎng)絡復合材料的制備方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200810204412.1
• 申請日: 2008-12-11
• 公開（公告）號: CN101445579A
• 公開（公告）日: 2009-06-03
• 發(fā)明（設計）人: 陳大俊;吳建儒;戴羚羚
• 申請（專利權）人: 東華大學
• 主分類號: C08F290/06
• 分類號: C08F290/06;C08G18/83
• 代理公司: 上海泰能知識產權代理事務所
• 代理人: 黃志達;謝文凱

技術領域

本發(fā)明屬互穿網(wǎng)絡復合材料的制備領域，特別是涉及一種聚氨酯大單體HPU/苯乙烯St互穿網(wǎng)絡復合材料的制備方法。

背景技術

互穿網(wǎng)絡聚合物(IPN)是指由兩種或兩種以上聚合物相互貫穿而形成的聚合物網(wǎng)絡體系，參與互穿的聚合物之間并未發(fā)生化學反應，而是相互交叉滲透，機械纏結，起到“強迫互溶”和“協(xié)同效應”的作用。這種網(wǎng)絡間的纏繞可明顯地改善體系的分散性、界面親和性，從而提高相穩(wěn)定性，實現(xiàn)聚合物性能互補，達到改性的目的[Guhanathan?S，Hariharan?R，Sarojadevi?M.Studies?on?castor?oilbased?polyurethane/polyacrylo?nitrile?interpenetratingpolymer?network?for?toughening?of?unsaturated?polyester?resin.Journal?of?Applied?PolymerScience，2004，(92)：817～829]。基于IPN的諸多特點，自從1969年Superling和Frish等分別發(fā)表關于互穿聚合物網(wǎng)絡的研究論文以來，作為一個新的研究領域已引起人們的普遍關注。

在典型的雙組分IPN中，每種聚合物都獨立形成立體網(wǎng)絡，2個網(wǎng)絡之間并無化學鍵相交聯(lián)，僅存在著相互貫穿的物理纏結。大分子單體交聯(lián)共聚技術是將一種具有較高相對分子質量的多烯烴單體與另一種或幾種單體進行共聚生成聚合物網(wǎng)絡的技術，它有廣泛的應用。迄今為止，關于PU的IPN的材料[王小萍，朱立新，賈德民，聚氨酯/聚(甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯)-半互穿網(wǎng)絡熱塑性彈性體的結構與性能研究，絕緣材料2004.4(23-25)]中關于PU/PS-IPN的研究報較少，本發(fā)明利用聚氨酯大單體(HPU)，并將其與苯乙烯(St)交聯(lián)共聚，得到一種新型的透明高分子材料。

發(fā)明內容

本發(fā)明所要解決的技術問題是提供一種聚氨酯大單體HPU/苯乙烯St互穿網(wǎng)絡復合材料的制備方法，本發(fā)明制備的聚氨酯大單體/苯乙烯互穿網(wǎng)絡復合材料力學性能優(yōu)良，該方法簡便易行，設備簡單，成本低，便于大規(guī)模生產。

本發(fā)明的一種聚氨酯大單體HPU/苯乙烯St互穿網(wǎng)絡復合材料的制備方法，包括：

(1)預聚體的制備：將二異氰酸酯在110℃下真空脫水1小時，然后在通氮氣保護下，與帶有端羥基的聚合物按摩爾比2：1混合，在30—80℃下攪拌反應1小時，得到預聚體；

(2)聚氨酯大單體HPU的合成：待步驟(1)制得的預聚體冷卻至35—55℃，將其與甲基丙烯酸羥乙酯(HEMA)按摩爾比1：2混合，在10—80℃下保持通氮氣攪拌1—2小時，即得HPU；

(3)聚氨酯大單體HPU/苯乙烯St共聚物的制備：將HPU與St按重量比5—50：50—95混合，然后加入自由基引發(fā)劑，倒入模具，在40—80℃反應1小時后，將溫度升至80—120℃，固化24小時以上，即得。

所述步驟(1)中的二異氰酸酯為甲苯二異氰酸酯(TDI)或4，4’-二苯基甲烷二異氰酸酯(MDI)等；

所述步驟(1)中的帶有端羥基的聚合物為分子量1000-2000的聚乙二醇(PEG)、聚丙二醇(PPG)或聚四氫呋喃(PTMG)等；

所述步驟(3)中的自由基引發(fā)劑為偶氮二異丁腈(AIBN)、偶氮二異庚腈(ABVN)或過氧化二苯甲酰等。

本發(fā)明的具體反應式如下：

(1)

有益效果

(1)本發(fā)明制備的聚氨酯大單體/苯乙烯互穿網(wǎng)絡復合材料力學性能優(yōu)良；

(2)該方法簡便易行，設備簡單，成本低，便于大規(guī)模生產。

具體實施方式

下面結合具體實施例，進一步闡述本發(fā)明。應理解，這些實施例僅用于說明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍。此外應理解，在閱讀了本發(fā)明講授的內容之后，本領域技術人員可以對本發(fā)明作各種改動或修改，這些等價形式同樣落于本申請所附權利要求書所限定的范圍。

實施例1

(1)稱取10gPTMG(分子量1000)于一潔凈的三頸燒瓶中，在110℃下真空脫水一小時，然后在通氮氣保護下，加入5gTDI，在75℃下攪拌反應約一小時，得到NCO封端的預聚體。

(2)HEMA封端：將上述反應所得的預聚體冷卻到55℃，加入2.6gHEMA，在保持55℃下通氮氣攪拌1小時，即得HPU。

(3)HPU/St共聚物的制備