[發(fā)明專利]一種制備透明可降解聚氨酯的方法

無效

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• 申請日: 2012-09-13
• 公開（公告）號: CN102993397A
• 公開（公告）日: 2013-03-27
• 發(fā)明（設計）人: 朱晶心;馬彥龍;雷紅
• 申請（專利權）人: 太原理工大學
• 主分類號: C08G18/48
• 分類號: C08G18/48;C08G18/42;C08G18/46;C08G64/38;C08G64/30
• 代理公司: 太原市科瑞達專利代理有限公司 14101
• 代理人: 盧茂春

技術領域

本發(fā)明一種制備透明可降解聚氨酯的方法，屬于高分子材料合成領域，具體涉及一種用脂肪族二胺與碳酸丙烯酯反應，誘導碳酸丙烯酯開環(huán)聚合，使用開環(huán)聚合物生產透明可降解聚氨酯的方法。?

背景技術

近年來由于工業(yè)二氧化碳排放量急劇增加，造成全球氣溫上升，即“溫室效應”，研究綜合利用二氧化碳的方法關系到人類生存及環(huán)境等重大問題，所以開發(fā)利用二氧化碳是世界各國普遍關注的重要課題之一。二氧化碳的最重要的應用領域是在化工利用方面，而且是真正的將二氧化碳轉化。雖然某些應用消耗了一部分二氧化碳，但只是在物理形態(tài)方面的改變，這樣的應用對低碳減排沒有實際意義。從二氧化碳的應用來看，目前全球回收二氧化碳總量約有40%用于生產化學品，35%用于油田3次采油，10%用于制冷，5%用于碳酸飲料，其他應用占10%。從長遠角度看，用于生產化學品更有利于二氧化碳的大量回收。二氧化碳和環(huán)氧丙烷直接合成環(huán)碳酸丙烯酯，是有效開發(fā)利用二氧化碳的重要方法之一，環(huán)碳酸丙烯酯具有極性，是極好的清潔的極性溶劑，還可用于混合物萃取分離，加工酚醛樹脂，合成聚碳酸酯，合成熱硬化性樹脂，合成熱記錄材料，作為高能密度電池(?如鋰電池)?和電容的電解液，金屬萃取劑，化妝品添加劑，丙烯酸膠卷的增塑劑，防凍劑的添加劑，漂白木材等。目前我國在環(huán)碳酸丙烯酯的研究和生產應用研究方面已經取得非常大的進展，國內已經有數十家生產廠家，產能達數百萬噸，實際主要用于脫碳和電池，其他方面應用還比較少，大量產品處于待銷狀態(tài)。?

碳酸丙烯酯作為一種五元環(huán),性質很穩(wěn)定,?反應活性很低,?很難進行開環(huán)聚合反應,目前進行開環(huán)理論研究少，開環(huán)聚合成的聚碳酸丙烯酯，作為高分子原料新用途更少。因為分子量為30000~50000的聚碳酸丙烯酯，其玻璃化溫度約為25~45℃，是熱塑性無定形透明材料，這意味著該材料或者以該材料為主要原料的產品，其軟化點在室溫或者體溫，因此不適合做通用材料。含雙碳酸丙烯酯的有機分子可以合成非異氰酸酯聚氨酯，而碳酸丙烯酯做非異氰酸酯聚氨酯還沒有人嘗試。有人用碳酸丙烯酯在二乙基鋅、乙酰丙酮鋅、二乙基氯化鋁等催化劑的存在下進行開環(huán)聚合反應,?生成聚碳酸丙烯酯,?反應伴有二氧化碳逸出；也有人用碳酸丙烯酯與胺類反應,?生成多羥基氨基甲酸酯。這些研究一般使用的是不常見、價格高的化合物為催化劑，為得到高分子量的產物，反應溫度比較高（170~180℃），時間長12~15小時。?

發(fā)明內容

本發(fā)明一種制備透明可降解聚氨酯的方法，目的在于為解決上述現有技術的問題，從而提供一種用脂肪族二胺與碳酸丙烯酯反應，誘導碳酸丙烯酯開環(huán)聚合，使用開環(huán)聚合物生產透明可降解聚氨酯的方法的技術方案。?

本發(fā)明一種制備透明可降解聚氨酯的方法，其特征在于是一種用脂肪族二胺與碳酸丙烯酯反應，誘導碳酸丙烯酯開環(huán)聚合，使用開環(huán)聚合物生產透明可降解聚氨酯的方法，其具體步驟為：?

I、使用脂肪族二胺H₂NC_nH_2nNH₂（n=2~6）與碳酸丙烯酯進行開環(huán)反應反應，兩個反應物摩爾比=1：2~12，反應溫度80~130℃，反應時間2~12小時，產物為淺黃色粘稠狀液體，放置數天后為白色固體，生成含氨基甲酸酯的小分子量二元醇；

II、將開環(huán)產物含氨基甲酸酯的小分子量二元醇與多元醇和多異氰酸酯反應，開環(huán)產物/多元醇+開環(huán)產物=20~80%，OH/NCO=1：1.2~2，催化劑為二月桂酸二丁基錫，用量為總質量的2~3%，溫度75~80℃，預聚1~2小時，后脫泡，澆鑄到模具中，放入烘箱，再保溫20~24小時，得到具有透明和可降解特性的聚氨酯最終產物。

上述一種制備透明可降解聚氨酯的方法，其特征在于是所述的多元醇為聚酯多元醇或聚醚多元醇。?

本發(fā)明一種制備透明可降解聚氨酯的方法的優(yōu)點在于：將碳酸丙烯酯與二元胺進行開環(huán)反應，生成含氨基甲酸酯的小分子量二元醇，將此二元醇與多元醇和多異氰酸酯進行反應生成聚氨酯。不僅實現了碳酸丙烯酯開環(huán)，而且為開環(huán)產物找到了新的用途，該聚氨酯與通常聚氨酯相比具有，可降解、透明的特性。可以做為環(huán)保透明可降解包裝或者封裝、密封材料。將碳酸丙烯酯開環(huán)、并且使用該產物制備具有透明、可降解特性聚氨酯，是本發(fā)明的創(chuàng)新點。?

附圖說明

圖1?OH/NCO為1:1.7和1:1.5的產品紅外光譜圖?

圖2?不同聚醚含量和氰羥比的產品拉伸強度圖

具體實施方式

實施方式1?