[發明專利]彈性體與二氧化碳-環氧丙烷共聚物泡沫塑料

有效

• 申請號: 201310675554.7
• 申請日: 2013-12-11
• 公開（公告）號: CN103665308A
• 公開（公告）日: 2014-03-26
• 發明（設計）人: 高鳳翔;王獻紅;董麗松;周慶海;秦玉升
• 申請（專利權）人: 中國科學院長春應用化學研究所
• 主分類號: C08G18/66
• 分類號: C08G18/66;C08G18/44;C08G18/32;C08G18/10;C08L67/02;C08L69/00;C08L75/04;C08J9/10
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• 代理人: 趙青朵

技術領域

本發明屬于可生物降解泡沫塑料技術領域，尤其涉及彈性體與二氧化碳-環氧丙烷共聚物泡沫塑料。

背景技術

在現有技術中，聚烯烴類塑料發泡體、聚氨酯類塑料發泡體等泡沫塑料由于具有質輕、隔熱、吸音、減震的優點，被廣泛用作絕熱材料、隔音材料等功能材料，同時還可用作制備車、船等運輸工具的殼體材料。但是，這些塑料泡沫質量輕，在廢棄時提及蓬松，因此難以再利用，此外，這些泡沫塑料即使是掩埋或焚燒，也將對環境造成污染。

使用可降解高分子材料是減少傳統塑料污染的有效途徑之一?，F有技術公開了多種可生物降解泡沫塑料，如公開號為CN1596279A的中國專利公開了一種采用聚乳酸、生物降解性縮聚型脂肪族聚酯或內酯樹脂等生物降解性樹脂作為主料制備的發泡片；公開號為CN101747605A的中國專利公開了一種采用聚羥基烷酸酯作為主料制備的泡沫材料；公開號為CN102051031A的中國專利公開的發泡材料具有較好的韌性也具有優異的彈性和耐磨性，所述的生物降解樹脂為PHAs、PBS、PCL中的任意一種或二種以上組合物；公開號為CN101899200A與公開號為CN102627837A的中國專利公開了可生物降解聚丁二酸丁二醇酯發泡材料的制備方法。

二氧化碳-環氧丙烷共聚物泡沫塑料也具有環保的優點，一方面其可以將二氧化碳固定，緩解是由化工原料的短缺，另一方面，利用二氧化碳-環氧丙烷共聚物的完全生物降解特性能夠有效解決泡沫廢棄物引發的環境污染問題，因此，二氧化碳-環氧丙烷共聚物泡沫塑料受到了人們的重視。

申請號為201210284926.9中國專利公開了一種可生物降解的二氧化碳-環氧丙烷共聚物泡沫塑料及其制備方法，以二氧化碳-環氧丙烷共聚物作為原料，水作為發泡劑，選擇合適的水載體，將二氧化碳-環氧丙烷共聚物、水和水載體混合后直接擠出，得到二氧化碳-環氧丙烷共聚物泡沫塑料。該方法制備的泡沫塑料具有發泡倍率高的優點，但是所得泡沫塑料的回彈性能較差，限制了其應用。

申請號為201310275682.2的中國專利公開了一種二氧化碳-環氧丙烷共聚物泡沫塑料及其制備方法，以二氧化碳-環氧丙烷共聚物作為原料，通過化學模壓發泡的方法，得到二氧化碳-環氧丙烷共聚物泡沫塑料。該方法制備的泡沫塑料具有良好的回彈性，但是由于其中加入了不可生物降解的彈性體增韌泡沫，使得該泡沫塑料不能夠完全生物降解，限制了其應用。

發明內容

有鑒于此，本發明要解決的技術問題在于提供彈性體與二氧化碳-環氧丙烷共聚物泡沫塑料，該二氧化碳-環氧丙烷共聚物泡沫塑料可完全降解并具有較好的力學性能。

本發明提供了一種彈性體，由聚（碳酸酯-醚）二元醇和/或聚（碳酸酯-醚）多元醇與二異氰酸酯類化合物反應后經醇類化合物擴鏈得到；所述醇類化合物為二元醇和/或多元醇。

優選的，所述二異氰酸酯類化合物選自六亞甲基二異氰酸酯、甲苯二異氰酸酯、4,4′-二苯基甲烷二異氰酸酯、4,4′-二環己基甲烷二異氰酸酯、異佛爾酮二異氰酸酯、甲苯二異氰酸酯的二聚體與4,4′-二苯基甲烷二異氰酸酯的三聚體中的一種或多種。

優選的，所述醇類化合物選自1,4-丁二醇、乙二醇、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、己二醇、一縮二乙二醇、1,8-辛二醇、1,4-環己二醇、二乙醇胺、三乙醇胺、三羥甲基丙烷與丙三醇中的一種或多種。

本發明還提供了一種彈性體的制備方法，包括以下步驟：

S1）將聚（碳酸酯-醚）二元醇和/或聚（碳酸酯-醚）多元醇與二異氰酸酯類化合物混合，在惰性氣體保護下進行反應，得到預聚物；

S2）將所述預聚物與醇類化合物混合，在惰性氣體保護下進行反應，得到彈性體；所述醇類化合物為二元醇和/或多元醇。

優選的，所述聚（碳酸酯-醚）二元醇和/或聚（碳酸酯-醚）多元醇與二異氰酸酯類化合物按照羥基與異氰酸根摩爾比為1：（0.98～1.2）的比例混合。

本發明還提供了一種二氧化碳-環氧丙烷共聚物泡沫塑料，包括：

優選的，所述二氧化碳-環氧丙烷共聚物的數均分子量為80000～200000g/mol。

優選的，所述二氧化碳-環氧丙烷共聚物的分子量分布為1.5～7.0。

優選的，所述發泡劑為磺酰肼類發泡劑和/或偶氮類發泡劑。

本發明還提供了一種二氧化碳-環氧丙烷共聚物泡沫塑料的制備方法，包括以下步驟：