[發(fā)明專利]一種具有低氟高表面性能的軟段側(cè)鏈含氟聚氨酯的制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410261766.5
• 申請(qǐng)日: 2014-06-13
• 公開（公告）號(hào): CN104004158A
• 公開（公告）日: 2014-08-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王霞;李穎;李贊;胡嬌嬌;張津瑞
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海理工大學(xué)
• 主分類號(hào): C08G18/66
• 分類號(hào): C08G18/66;C08G18/50;C08G18/32;C08G18/24
• 代理公司: 上海申匯專利代理有限公司 31001
• 代理人: 吳寶根;馬文峰

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及聚氨酯的制備，特別涉及一種具有低氟高表面性能的軟段側(cè)鏈含氟聚氨酯的制備方法。

背景技術(shù)

含氟有機(jī)化合物是一類重要的有機(jī)合成中間體，因其特殊的物理化學(xué)性質(zhì)而在有機(jī)合成領(lǐng)域受到重視。

關(guān)于含氟聚氨酯，目前國內(nèi)外的研究中，由聚氨酯硬段引入含氟基團(tuán)的方法主要有通過短鏈氟化二醇／二胺引入和通過氟化多異氰酸酯化合物引入兩種途徑。

通過短鏈氟化二醇和多異氰酸酯化合物反應(yīng)制備的含氟聚氨酯（FPU）由于硬段含量太大，從而導(dǎo)致產(chǎn)物的脆性大、溶解性往往較差，通過異氰酸酯引入使氟原子的遷移能力減弱。軟段引入型含氟聚氨酯聚合物結(jié)構(gòu)中，按含氟鏈段分布在主鏈或側(cè)鏈上位置不同，可分為主鏈含氟型聚氨酯和側(cè)鏈含氟型聚氨酯。

目前軟段側(cè)鏈引入主鏈含氟型聚氨酯整個(gè)分子中，具有氟含量較高的缺點(diǎn)，并且所用的聚醚醇價(jià)格都比較高，即生產(chǎn)成本較高。

參考文獻(xiàn)

、Ovari?L,?Krick?C,?Lykhach?Y,?et?al.?Near?ambient?pressure?XPS?investigation?of?the?interaction?of?ethanol?with?Co/CeO₂(111).?Journal?of?Catalysis.?2013,?307:?132-139。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的為了解決上述的引入氟元素的本體含量高，表面氟元素的含量才會(huì)相應(yīng)高，而且成本較高等技術(shù)問題而提供一種具有低氟高表面性能的軟段側(cè)鏈含氟聚氨酯的制備方法。即通過軟段引入側(cè)鏈含氟型合成聚氨酯，由于軟段分子鏈長(zhǎng)，柔性大，自由移動(dòng)能力強(qiáng)，可帶動(dòng)氟原子遷移，若引入的本體氟含量低，氟原子向表面遷移也會(huì)使表面的氟含量高，因此低表面能與表面氟富集性是氟化聚氨酯最突出的性質(zhì)，從而克服了高氟高性能的缺點(diǎn)，通過含氟聚氨酯的軟硬段配比和固化溫度對(duì)氟向表面遷移的影響，得到了合適的合成工藝條件。

本發(fā)明的技術(shù)方案

????一種具有低氟高表面性能的軟段側(cè)鏈含氟聚氨酯的制備方法，具體包括如下步驟：

（1）、將含氟聚醚多元醇加入到容器中，控制溫度80℃，氮?dú)獯嬖跅l件下，加入二苯基甲烷異氰酸酯，然后控制轉(zhuǎn)速為300-500r/min攪拌反應(yīng)60min后得中間產(chǎn)物；

?????????所述的含氟聚醚多元醇的結(jié)構(gòu)式為：

????????????其中y為1-3，n為2-10，優(yōu)選y為1-2，n為2-5；

其中R為-CH₂-CF₂-CF₂H；

其中含氟聚醚多元醇和二苯基甲烷異氰酸酯的量，按摩爾比計(jì)算，即含氟聚醚多元醇：二苯基甲烷異氰酸酯為1：2-4；

（2）、用注射器向步驟（1）中所得的中間產(chǎn)物中先后注入1,4-丁二醇和辛酸亞錫溶液，注入完成后控制溫度為80℃，攪拌轉(zhuǎn)速為300r/min攪拌反應(yīng)1-2min，得到反應(yīng)液；

所述的辛酸亞錫溶液由辛酸亞錫與1,4-二氧六環(huán)按質(zhì)量比計(jì)算，即辛酸亞錫：1,4-二氧六環(huán)為1：9的比例配制而成；

所加入的辛酸亞錫溶液的量，按其與含氟聚醚多元醇的質(zhì)量比計(jì)算，即辛酸亞錫溶液：含氟聚醚多元醇為1：100；

所加入的1,4-丁二醇的量，按其與含氟聚醚多元醇的摩爾比計(jì)算，即1,4-丁二醇：含氟聚醚多元醇為1-3：1；

（3）、將步驟（2）所得的反應(yīng)液迅速澆注到用模具中，然后將模具置于烘箱中，控制溫度110℃進(jìn)行烘干，16h后取出自然冷卻，脫模后即得具有低氟高表面性能的軟段側(cè)鏈含氟聚氨酯。

?本發(fā)明的有益技術(shù)效果

本發(fā)明的一種具有低氟高表面性能的聚氨酯的制備方法，由于制備過程中采用可控陽離子開環(huán)聚合合成含氟聚醚多元醇，制備了軟段側(cè)鏈含氟聚氨酯，由于軟段分子鏈的運(yùn)動(dòng)能力強(qiáng)，氟原子更容易向表面遷移，在低氟含量的情況下就得到表面能低的含氟聚氨酯，從而克服了高氟高性能的缺點(diǎn)。

進(jìn)一步，本發(fā)明的一種具有低氟高表面性能的聚氨酯的制備方法，由于是軟緞側(cè)鏈引入氟原子，因此具有操作簡(jiǎn)單，過程易控的特點(diǎn)。

進(jìn)一步，本發(fā)明的一種具有低氟高表面性能的聚氨酯的制備方法，由于本體氟含量投入少就能達(dá)到表面氟含量高，本體氟含量越少，價(jià)格越低，因此具有生產(chǎn)成本低的特點(diǎn)。

附圖說明