[發(fā)明專(zhuān)利]含長(zhǎng)烷基支鏈聚氨酯彈性體及其制備方法與應(yīng)用

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210541179.2
• 申請(qǐng)日: 2012-12-13
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103044654A
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-04-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉芳;徐多文;朱立新;何經(jīng)緯;賈德民
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 華南理工大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): C08G18/76
• 分類(lèi)號(hào): C08G18/76;C08G18/66;C08G18/48;C08G18/32;C08G18/12;C08J3/24;C08L75/08
• 代理公司: 廣州粵高專(zhuān)利商標(biāo)代理有限公司 44102
• 代理人: 何淑珍

1.含長(zhǎng)烷基支鏈聚氨酯彈性體，其特征在于分子結(jié)構(gòu)式如下：

式（1）中，A部分來(lái)自N-正烷基二乙醇胺，B部分來(lái)自甲苯二異氰酸酯（TDI），C部分來(lái)自分子量1000的聚四氫呋喃醚二醇（PTMG），而且式（1）中10≤n≤26，0.05≤x≤0.20，0.95≤y≤0.80。

2.權(quán)利要求1所述含長(zhǎng)烷基支鏈聚氨酯彈性體的制備方法，其特征在于包括如下步驟：

步驟1：N-正烷基二乙醇胺的制備

將1.00摩爾的1-溴代正烷烴（C_nH_2n+1—Br）和0.5~2.0摩爾的二乙醇胺加入到乙腈-甲醇混合溶劑中，回流反應(yīng)36~60小時(shí)后結(jié)束反應(yīng)，將反應(yīng)混合溶液濃縮后，先用乙醚洗滌，再用甲醇-乙酸乙酯混合溶劑重結(jié)晶，即得到相應(yīng)的N-正烷基二乙醇胺季銨鹽；然后將該N-正烷基二乙醇胺季銨鹽溶于去離子水中，加入過(guò)量氨水溶液，得到大量白色絮狀物質(zhì)，經(jīng)乙醚萃取即得到相應(yīng)的N-正烷基二乙醇胺，其結(jié)構(gòu)式如式（2）所示，

所述n取值為10≤n≤26，且n為整數(shù)；步驟1的化學(xué)反應(yīng)方程式如下，

步驟2：含長(zhǎng)烷基支鏈聚氨酯預(yù)聚體的制備

在干燥的三口燒瓶中依次加入甲苯二異氰酸酯（TDI）和分子量為1000的聚四氫呋喃醚二醇（PTMG），先在40℃~70℃條件下攪拌反應(yīng)0.5~1.0小時(shí)，然后再加入步驟1所得的N-正烷基二乙醇胺，并在75℃~100℃條件下繼續(xù)反應(yīng)3.0~5.0小時(shí)，反應(yīng)結(jié)束后即制得含長(zhǎng)烷基支鏈聚氨酯預(yù)聚體；TDI、PTMG和N-正烷基二乙醇胺的用量范圍和相互間的用量關(guān)系由聚氨酯預(yù)聚體的-NCO基團(tuán)質(zhì)量分?jǐn)?shù)和聚四氫呋喃醚二醇（PTMG）/N-正烷基二乙醇胺的摩爾比共同決定，其中-NCO基團(tuán)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為4%~10%、聚四氫呋喃醚二醇（PTMG）/N-正烷基二乙醇胺的摩爾比為4/1~20/1，所述的含長(zhǎng)烷基支鏈聚氨酯預(yù)聚體結(jié)構(gòu)式如式（4）所示，

式（4）中，A部分來(lái)自N-正烷基二乙醇胺，B部分來(lái)自甲苯二異氰酸酯（TDI），C部分來(lái)自分子量1000的聚四氫呋喃醚二醇（PTMG），而且式（4）中10≤n≤26，0.05≤x≤0.20，0.95≤y≤0.80；

步驟3：含長(zhǎng)烷基支鏈聚氨酯彈性體的制備

取100克由步驟2合成的-NCO基團(tuán)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為4%~10%的含長(zhǎng)烷基支鏈聚氨酯預(yù)聚體，按預(yù)聚體中-NCO基團(tuán)當(dāng)量數(shù)的0.85~1.00的比例加入固化劑MOCA，攪拌均勻后，澆注到預(yù)熱的模具中，先在80~120℃的平板硫化機(jī)上硫化40~120分鐘，出模后再在100~120℃的鼓風(fēng)干燥箱中二段硫化2~5小時(shí)，即得含長(zhǎng)烷基支鏈聚氨酯彈性體。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于步驟2中，N-正烷基二乙醇胺為N-正葵烷基二乙醇胺、N-正十一烷基二乙醇胺、N-正十二烷基二乙醇胺、N-十三烷基二乙醇胺、N-正十四烷基二乙醇胺、N-正十五烷基二乙醇胺、N-正十六烷基二乙醇胺、N-正十七烷基二乙醇胺、N-正十八烷基二乙醇胺、N-正十九烷基二乙醇胺、N-正二十烷基二乙醇胺、N-正二十一烷基二乙醇胺、N-正二十二烷基二乙醇胺、N-正二十三烷基二乙醇胺、N-正二十四烷基二乙醇胺、N-正二十五烷基二乙醇胺、N-正二十六烷基二乙醇胺中的一種。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于所述-NCO基團(tuán)封端的含長(zhǎng)烷基支鏈聚氨酯預(yù)聚體的-NCO基團(tuán)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為4%~10%。

5.權(quán)利要求1所述含長(zhǎng)烷基支鏈聚氨酯彈性體在汽車(chē)輪胎胎面中的應(yīng)用。