[發(fā)明專利]一種新型聚醚-聚酯聚氨酯材料制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201010606333.0
• 申請日: 2010-12-27
• 公開（公告）號: CN102070766A
• 公開（公告）日: 2011-05-25
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陳爾凡
• 申請（專利權(quán)）人: 沈陽化工大學(xué)
• 主分類號: C08G18/66
• 分類號: C08G18/66;C08G18/48;C08G18/42;C08G18/10
• 代理公司: 沈陽技聯(lián)專利代理有限公司 21205
• 代理人: 張志剛

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種聚氨酯材料制備方法，特別是涉及一種新型聚醚-聚酯聚氨酯材料制備方法。

背景技術(shù)

聚氨酯材料是一類具有優(yōu)異的高彈、耐磨、耐油、抗撕裂、耐老化、耐化學(xué)品性及粘合性能等的彈性材料，可用作阻尼材料、彈性材料、耐磨材料、密封材料、防腐材料、醫(yī)用材料、運(yùn)動材料及粘結(jié)材料等。

聚氨酯大分子鏈單元結(jié)構(gòu)為氨基甲酸酯，是由異氰酸酯官能團(tuán)-N=C=O和羥基-OH反應(yīng)生成的，其制備反應(yīng)：

?????二異氰酸酯?+?多元醇?→?聚氨基甲酸酯?+?擴(kuò)鏈劑?→?聚氨酯

即通過二異氰酸酯與多元醇（聚醚多元醇或聚酯多元醇）反應(yīng)而得，又分別稱之聚醚（型）聚氨酯和聚酯（型）聚氨酯。根據(jù)材料應(yīng)用目的不同再用擴(kuò)鏈劑（小分子胺類或醇類）進(jìn)行交聯(lián)。

聚醚聚氨酯相對于聚酯聚氨酯的彈性、柔軟性、耐水性、耐酸堿性好；聚酯聚氨酯則比聚醚聚氨酯機(jī)械強(qiáng)度高、耐光性好，親水性好。

聚醚-聚酯聚氨酯材料會兼具兩者的特性，但遺憾的是聚醚多元醇和聚酯多元醇組成結(jié)構(gòu)及極性、反應(yīng)活性大不相同，相容性很差；即使制得了聚氨酯，其材料性能也很差。作為制備聚醚-聚酯聚氨酯的原料，簡單地一起使用是很難將兩者混合均勻的，所制備的聚醚-聚酯聚氨酯的性能很差，且質(zhì)量不穩(wěn)定。

CN00814236.X公開了一種“聚醚-聚酯嵌段共聚物”，即通過使用多金屬氰化物催化劑，將烯化氧加成到聚酯醇上制備了聚醚-聚酯嵌段共聚物。該共聚物可以單獨(dú)或與聚醚和聚酯共同使用，與異氰酸酯反應(yīng)制備聚醚-聚酯聚氨酯。CN200580004292.5公開了一種“嵌段共聚醚酯彈性體及其制備方法”，涉及一種用于制備包括聚酯硬嵌段和聚（氧化烯烴）多元醇軟嵌段的嵌段共聚醚酯彈性體的方法，其中，將至少一種芳族二元羧酸或其成酯衍生物、至少一個亞烷基二醇和包括用氧化乙烯封端的聚（氧化丙烯）的聚（氧化烯烴）多元醇進(jìn)行酯化，其核心是將聚醚酯化，以解決聚醚-聚酯的相容性問題。CN200810018823.1公開了“一種從聚酯預(yù)聚物和聚醚預(yù)聚物制備嵌段聚酯聚醚共聚物的方法”，具體方法是：在惰性氣氛或真空下將聚酯預(yù)聚物和聚醚預(yù)聚物熔融，均勻混合后，將預(yù)聚物混合物進(jìn)行結(jié)晶處理；隨后將結(jié)晶處理后的預(yù)聚物混合物，在惰性氣氛或真空下，在低于預(yù)聚物混合物的熔點(diǎn)但高于預(yù)聚物混合物的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的溫度下進(jìn)行固相聚合得到嵌段聚酯聚醚共聚物。

其它EP0196458?(A2)、US4687835A、US5122303A、US4205158A、US4562232?A、US?5145944?A、US6753402A、US?6211249A等諸多專利，及DuPont公司商品化的Hytrel等產(chǎn)品，均是從聚酯聚醚共聚物多元醇入手，解決了聚醚多元醇和聚酯多元醇的不相容的問題，但此類技術(shù)途徑須使多元醇大分子鏈上同時具有醚和酯的單元結(jié)構(gòu)，其合成工藝比較繁瑣，反應(yīng)條件苛刻，還需一些特殊的化合物（如其它反應(yīng)物及催化劑等），同時制備成本也大幅提高。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種新型聚醚-聚酯聚氨酯材料制備方法，分別用市售常用的聚醚多元醇和聚酯多元醇與二異氰酸酯制備預(yù)設(shè)的異氰酸根含量的聚醚和聚酯預(yù)聚體，然后按比例混合兩類預(yù)聚體，再用擴(kuò)鏈劑交聯(lián)制備新型聚醚-聚酯聚氨酯，達(dá)到工藝簡單、穩(wěn)定，可重復(fù)性好，產(chǎn)品性能可調(diào)，且生產(chǎn)成本低、易工業(yè)化生產(chǎn)的目的。

本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的：

一種新型聚醚-聚酯聚氨酯材料制備方法，為兩步法制備聚醚-聚酯聚氨酯材料的方法，該制備方法包括如下過程：首先進(jìn)行聚醚預(yù)聚體制備，再進(jìn)行聚酯預(yù)聚體制備，然后進(jìn)行聚醚聚酯混合預(yù)聚體制備，最后制備聚醚-聚酯聚氨酯；即，用聚醚多元醇和聚酯多元醇與二異氰酸酯制備聚醚和聚酯預(yù)聚體，然后按比例混合兩類預(yù)聚體，再用擴(kuò)鏈劑交聯(lián)制備新型聚醚-聚酯聚氨酯。

所述的一種新型聚醚-聚酯聚氨酯材料制備方法，其所述的聚醚多元醇是聚丙二醇（PPG）、共聚二醇、聚四氫呋喃二醇（PTMG）、四氫呋喃-氧化丙烯共聚二醇（PTHFG-POG）、聚四氫呋喃多元醇（PTMEO）中的一種。

所述的一種新型聚醚-聚酯聚氨酯材料制備方法，其所述的聚酯多元醇是聚已二酸乙二醇酯（PEA）、聚已二酸丁二醇酯（PBA）、聚已二酸乙二丙二醇酯（PEPA）、聚ε－已內(nèi)酯二醇（PCL）、聚碳酸酯二醇（PHC）、苯酐聚酯多元醇、無規(guī)共聚酯中的一種。