[發明專利]聚氨酯及其制備方法和用途

有效

• 申請號: 201110307048.3
• 申請日: 2011-10-11
• 公開（公告）號: CN103044648B
• 公開（公告）日: 2017-11-03
• 發明（設計）人: 周志平;張躍冬;石金貴
• 申請（專利權）人: 科思創聚合物（中國）有限公司
• 主分類號: C08G18/66
• 分類號: C08G18/66;C08G18/30;C08G18/34;C08G18/10;C08L75/04;C08L75/06;C08G101/00
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技術領域

本發明涉及聚氨酯領域，特別涉及一種聚氨酯及其制備方法和用途。

背景技術

聚酯型聚氨酯的耐水解性能一直是其應用中的一個問題。這是因為，在使用過程中，由于接觸水汽或與水直接接觸，酯鍵會因發生水解反應而斷裂，從而導致高分子鏈斷裂，它們的物理性能也因此逐漸降低，以致最后徹底喪失。因此，如何提高它們的抗水解性能，一直是材料領域的研究課題。

通過向聚氨酯反應組分中加入一定含量的助劑可提高抗水解性能。這種添加助劑的方法因為簡單易行和操作方便，被廣泛應用。GB 1205257A公開了碳酸亞烷基酯(alkylene carbonates)作為添加劑，可改善聚酯型聚氨酯材料的水解穩定性。US 6737471B2公開了一元羧酸的酯或多元羧酸的酯(其(第一)電離常數(pKa)為0.5-4)可以提高聚氨酯的水解穩定性，并且當添加一定比例的羧酸酯時，所得到的聚氨酯微孔彈性體具有最好的水解穩定性。

發明內容

本發明的目的之一，在于提供一種具有改善的耐水解性的聚氨酯。根據本發明的一個實施例，所述聚氨酯，為包括下列成分A)-G)的反應成分的反應產物：

A)一種或多種二異氰酸酯、多異氰酸酯或異氰酸酯封端預聚物，所述異氰酸酯封端預聚物為異氰酸酯與第一多元醇的反應產物；

B)一種或多種第二多元醇；

C)一種或多種碳酸酯；

D)一種或多種羧酸酯，所述羧酸酯的羧酸的第一電離常數為0.5-4；

E)任選的一種或多種催化劑；

F)任選的一種或多種擴鏈劑，所述擴鏈劑的分子量小于等于800；和

G)任選的一種或多種發泡劑和/或表面活性劑；

所述第一多元醇和第二多元醇中至少一種為聚酯多元醇。優選地，所述聚酯多元醇的羥值為20-280mgKOH/g，官能度為1-3。

在一個優選的實施例中，所述碳酸酯的碳酸酯基官能團和羧酸酯的羧酸酯基官能團的摩爾比為0.85-3.40。

在另一個優選的實施例中，所述碳酸酯為環狀碳酸酯和/或線性碳酸酯。

在又一個優選的實施例中，所述碳酸酯選自下列的一種或多種環狀碳酸酯：碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、1，2-碳酸丁烯酯、2，3-碳酸丁烯酯、1，2-環己烯碳酸酯和苯乙烯碳酸酯。

在還一個優選的實施例中，所述羧酸酯選自下列的一種或多種：二甲基草酸酯、二乙基草酸酯、二丁基草酸酯，γ-丁內酯、γ-戊內酯、ε-己內酯、α，γ-二甲基丁內酯、β，γ-二甲基丁內酯、γ，γ-二甲基丁內酯和α-乙基-γ-甲基丁內酯。

在還一個優選的實施例中，所述聚氨酯的兩周耐水解性能為拉伸強度保留值40-100％，根據SATRA TM344標準測定。

本發明的目的之二，在于提供一種制備聚氨酯的方法。根據本發明的一個實施例，所述制備聚氨酯的方法，包括步驟：使包括下列成分A)-G)的反應成分反應：

A)一種或多種二異氰酸酯、多異氰酸酯或異氰酸酯封端預聚物，所述異氰酸酯封端預聚物為異氰酸酯與第一多元醇的反應產物；

B)一種或多種第二多元醇；

C)一種或多種碳酸酯；

D)一種或多種羧酸酯，所述羧酸酯的羧酸的第一電離常數為0.5-4；

E)任選的一種或多種催化劑；

F)任選的一種或多種擴鏈劑，所述擴鏈劑的分子量小于等于800；和

G)任選的一種或多種發泡劑和/或表面活性劑；

所述第一多元醇和第二多元醇中至少一種為聚酯多元醇。優選地，所述聚酯多元醇的羥值為20-280mgKOH/g，官能度為1-3。

在一個優選的實施方式中，所述碳酸酯的碳酸酯基官能團和羧酸酯的羧酸酯基官能團的摩爾比為0.85-3.40。

在另一個優選的實施例中，所述碳酸酯為環狀碳酸酯和/或線性碳酸酯。

在又一個優選的實施例中，所述碳酸酯選自下列的一種或多種環狀碳酸酯：碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、1，2-碳酸丁烯酯、2，3-碳酸丁烯酯、1，2-環己烯碳酸酯和苯乙烯碳酸酯。

在還一個優選的實施例中，所述羧酸酯選自下列的一種或多種：二甲基草酸酯、二乙基草酸酯、二丁基草酸酯，γ-丁內酯、γ-戊內酯、ε-己內酯、α，γ-二甲基丁內酯、β，γ-二甲基丁內酯、γ，γ-二甲基丁內酯和α-乙基-γ-甲基丁內酯。

在還一個優選的實施例中，所述聚氨酯的兩周耐水解性能為拉伸強度保留值40-100％，根據SATRA TM344標準測定。