[發明專利]一種透明聚氨酯材料及其制備方法

有效

• 申請號: 201410072186.1
• 申請日: 2014-03-03
• 公開（公告）號: CN104892882B
• 公開（公告）日: 2018-02-27
• 發明（設計）人: 李桂娟;董添;陳桂茹;石富強;米浩宇;楊江坤
• 申請（專利權）人: 長春工業大學;吉林省電力科學研究院有限公司;國網吉林省電力有限公司電力科學研究院;國家電網公司
• 主分類號: C08G18/32
• 分類號: C08G18/32;C08J5/18;C08L75/04
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明屬于聚氨酯型高分子材料，具體涉及一種透明聚氨酯材料及其制備方法。

背景技術

聚氨酯(PU)性能優異，制品種類多，廣泛應用于汽車、電器、建筑、機械、輕工業、醫療和航空航天等領域，但普通的聚氨酯材料的光學透明性低，耐熱性較差，使某些方面的應用受到一定限制，隨著汽車、透明器件、航天航空、醫用設備、安全防護等方面應用的不斷擴展，國內外對透明聚氨酯材料的研究越來越受到重視，透明聚氨酯成為近年來聚氨酯發展的一個新研究方向，美國專利US693993982，US0017268A1，US7216976B2，US0000656Al，US0281965AI，US2008017119和中國專利201210374773.7，201210072896.5，201210336914.6以及薛鋒等（透明聚氨酯樹脂材料的合成及性能研究[J].華中科技大學學報(自然科學版),2004,32(7):98-101），晁攸明（.單組分快干型聚氨酯透明膜材料的制備.太原理工大學學報,2007,38(4):324-327），王華（透明聚氨酯材料的制備與研究(D), 西安科技大學.2007.04.20），張曉華等（高性能透明聚氨酯彈性體的合成研究[J].塑料工業. 2002,30(6):8-11），薛淑娥等（高硬度透明聚氨酯材料的研制.聚氨酯工業.2007,22(3):37-40），陳宇宏（透明聚氨酯膠片的成型與應用研究[J].工程塑料應用.2002,30(3):35-37），均對透明聚氨酯進行了制備和研究，但這些透明聚氨酯均是以聚醚多元醇或聚酯多元醇與異氰酸酯發生反應而制備的，制備的透明聚氨酯材料可作為透明度要求不高的應用材料，普通光學玻璃的替代品，應用于汽車、飛機中制作前后窗、前后燈罩，也可用于制作眼鏡片、安全玻璃，防護鏡等光學器件。

本發明目的是以木糖為原料與脂肪族異氰酸酯和脂環族異氰酸酯發生反應來制備透明聚氨酯，木糖是從天然植物的秸稈、芯、殼中提取制備，原料來源廣泛，是可再生資源，以木糖為原料制備聚氨酯不但可以提高資源的利用率，而且為聚氨酯工業提供廉價的原料來源，減少對石油產品的依賴性，降低成本，對發展聚氨酯工業具有十分重要的現實意義。

發明內容

本發明的目的是提出一種具有較好的透明性、優良的耐酸、耐堿性、良好的力學性能的聚氨酯材料及制備方法，透明聚氨酯是由軟段木糖與硬段二異氰酸酯共聚形成的聚合物。

本發明的透明聚氨酯材料由木糖、異氰酸酯、溶劑、擴鏈劑、在催化劑作用下聚合制備得到。所述異氰酸酯為異佛爾酮二異氰酸酯、六亞甲基二異氰酸酯、4,4- 二環己基甲烷二異氰酸酯，苯二亞甲基二異氰酸酯，所述溶劑為四氫呋喃、丙酮、乙酸乙酯、N-N二甲基甲酰胺，所述擴鏈劑為乙二醇、1,4-丁二醇、1,2-丙二醇、1,6-己二醇，所述催化劑為二月桂酸二丁基錫、辛酸亞錫。

所述透明聚氨酯材料制備方法為：按配比先將四氫呋喃900~1300mL加入到反應釜中，對反應釜抽真空，在氮氣保護下加入木糖30g、異氰酸酯80~150g，在室溫下攪拌30-60min后加入二月桂酸二丁基錫0.03~0.05g，反應釜升溫至30~80℃，繼續攪拌1~3h，用二正丁胺發檢測溶液中NCO含量，當NCO含量在15~18時，向反應釜中加入乙二醇15~30g，繼續攪拌反應15~60nim，減壓除去溶劑，得到透明的粘稠溶液，用延流法將透明溶液鋪膜，在室溫條件下干燥6~10h, 即可得到透明聚氨酯膜。制備的聚氨酯膜具有透光性、耐酸性、耐堿性、良好的機械性能。

本發明的有益效果是：以木糖為原料與異氰酸酯發生反應制備透明聚氨酯，木糖是從天然植物的秸稈、芯、殼中提取制備，原料來源廣泛，是可再生資源，以木糖為原料制備聚氨酯不但可以提高資源的利用率，而且為聚氨酯工業提供廉價的原料來源，減少對石油產品的依賴性，降低成本，對發展聚氨酯工業具有十分重要的現實意義。

附圖說明

圖1是透明聚氨酯膜和木糖的紅外光譜圖。

具體實施方式

下面通過實施例對本發明做進一步的說明，但本發明要求保護的范圍并不局限于實施例表達的范圍。

實施例1