[發(fā)明專利]酯醚共聚型熱固性聚氨酯彈性體及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310730287.9
• 申請日: 2013-12-26
• 公開（公告）號: CN103980452A
• 公開（公告）日: 2014-08-13
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陳培
• 申請（專利權(quán)）人: 化州市聯(lián)合民生輪業(yè)有限公司;化州市民生五金橡塑工藝制品有限公司
• 主分類號: C08G18/66
• 分類號: C08G18/66;C08G18/48;C08G18/42;C08G18/12
• 代理公司: 東莞市華南專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 44215
• 代理人: 李玉平

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及聚氨酯技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及酯醚共聚型熱固性聚氨酯彈性體及其制備方法。

背景技術(shù)

聚氨酯彈性體是一種兼具橡膠和塑料特性的新興材料，是21世紀(jì)資源短缺時代出現(xiàn)的新材料，并稱為“第三代橡膠”。根據(jù)工藝分類，聚氨酯彈性體可分為熱塑性聚氨酯彈性體和熱固性聚氨酯彈性體。其中，熱塑性聚氨酯彈性體（簡稱TPU）是塑料特性比較明顯的材料，其在室溫下顯示橡膠特性，在高溫下又能塑化成型。由于TPU在使用過程中遇高溫容易出現(xiàn)塑性軟化，因此，針對塑性的問題，催生了熱固性工藝，熱固性工藝原理是將硬軟兩段的高分子材料進行預(yù)聚合，然后進行澆注加熱固化，制得熱固性聚氨酯彈性體（簡稱為CPU）。熱固性聚氨酯彈性體具有耐溫耐磨耐化學(xué)性能等特性，適用于輪子、膠輥、皮帶、輸送帶等制品。

現(xiàn)有的TPU材料或者CPU聚合物多為由單一的聚酯或聚醚合成。單一的聚酯雖然具有很好的耐油酯性能，但是卻為親水性，且所制備的產(chǎn)品沒有柔韌性和活性較差；聚醚雖然具有柔韌性和產(chǎn)品活性較好，但是耐油性能較差。因此，現(xiàn)有技術(shù)中的聚氨酯彈性體存在以下不足：（1）抗蠕變、抗沖擊、抗撕裂

和抗疲勞性能不好；（2）低溫柔韌性和耐摩擦性能較差；（3）耐化學(xué)品和耐候性能不理想。而且，現(xiàn)有技術(shù)中制備聚氨酯彈性體的生產(chǎn)時間長，且一般需要進行長時間的硫化工藝，造成生產(chǎn)效率低。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的之一在于針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供酯醚共聚型熱固性聚氨酯彈性體的制備方法，該酯醚共聚型熱固性聚氨酯彈性體的制備方法通過將聚醚多元醇和聚酯多元醇分別預(yù)聚后，再利用解封劑和催化劑使上述兩種預(yù)聚物在低溫下進行交聯(lián)固化反應(yīng)而共聚，共聚反應(yīng)生成的制品無需進行后序的加溫硫化工藝，極大縮短了生產(chǎn)時間，提高了生產(chǎn)效率；且所制得的酯醚共聚型熱固性聚氨酯彈性體結(jié)合了單一聚酯和單一聚醚的優(yōu)異物性，本制備方法能夠使上述兩種優(yōu)異物性產(chǎn)生很好的協(xié)同效應(yīng)。

本發(fā)明的目的之二在于針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供酯醚共聚型熱固性聚氨酯彈性體，所提供的酯醚共聚型熱固性聚氨酯彈性體具有優(yōu)良的抗蠕變、抗沖擊、抗撕裂和抗疲勞性能，且具有良好的低溫柔韌性、耐摩擦、耐化學(xué)品和耐候性能。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

酯醚共聚型熱固性聚氨酯彈性體的制備方法，它包括以下步驟：

步驟一：由聚醚多元醇、異氰酸酯和封端劑預(yù)聚反應(yīng)生成A物質(zhì)；

步驟二：由聚酯多元醇、交聯(lián)劑和封端劑預(yù)聚反應(yīng)生成B物質(zhì)；

步驟三：由所述A物質(zhì)、所述B物質(zhì)、解封劑和催化劑在攪拌的條件下進行交聯(lián)固化反應(yīng)，得到共聚物；

步驟四：將步驟三制得的共聚物進行澆注，即制得酯醚共聚型熱固性聚氨酯彈性體；

其中，所述聚醚多元醇為聚氧化丙烯二醇或聚氧四亞甲基二醇中的一種或者兩種按任意比例混合的混合物。

其中，所述聚酯多元醇為聚乙二酸乙二醇酯多元醇、聚己二酸丁二醇酯多元醇或聚己二酸乙二醇酯多元醇中任一種；

其中，所述交聯(lián)劑為丙三醇或二羥二乙醚中的一種或者兩種按任意比例混合的混合物；

其中，所述解封劑為對氯苯酚與對硝基苯酚按任意比例混合的混合物；

其中，所述催化劑為二月桂酸二丁基錫或三正丁胺中的一種或者兩種按任意比例混合的混合物；

其中，所述步驟一和步驟二中的封端劑為苯酚類物質(zhì)、丙二酸酯類物質(zhì)或己內(nèi)酰胺類物質(zhì)中的一種或者兩種以上按任意比例混合的混合物。

上述技術(shù)方案中，所述解封劑中，所述對氯苯酚與對硝基苯酚的質(zhì)量比為1:1~3:1。

所述解封劑中，所述對氯苯酚與對硝基苯酚的質(zhì)量比為2:1。

上述技術(shù)方案中，所述步驟一中的預(yù)聚反應(yīng)溫度為65℃~80℃，預(yù)聚反應(yīng)時間為1小時~2小時。

上述技術(shù)方案中，所述步驟二中的預(yù)聚反應(yīng)溫度為60℃~75℃，預(yù)聚反應(yīng)時間為0.5小時~1小時。

上述技術(shù)方案中，所述步驟三中交聯(lián)固化反應(yīng)的溫度為25℃~40℃，反應(yīng)時間為0.5小時~1小時。

酯醚共聚型熱固性聚氨酯彈性體，其中，所述聚氨酯彈性體為根據(jù)所述的酯醚共聚型熱固性聚氨酯彈性體的制備方法所制備的酯醚共聚型熱固性聚氨酯彈性體，所述聚氨酯彈性體包括如下重量百分比的原料組分：

聚醚多元醇???????????????10%~30%

聚酯多元醇???????????????10%~40%

異氰酸酯?????????????????5%~20%

封端劑???????????????????5%~10%