[發明專利]一種耐酸堿熱塑性聚氨酯彈性體的制備方法

有效

• 申請號: 201410264654.5
• 申請日: 2014-06-13
• 公開（公告）號: CN104004153A
• 公開（公告）日: 2014-08-27
• 發明（設計）人: 楊廷廷;艾玲;汪澤恒;陳海風
• 申請（專利權）人: 奧斯汀新材料（張家港）有限公司
• 主分類號: C08G18/62
• 分類號: C08G18/62;C08G18/48;C08L75/08
• 代理公司: 張家港市高松專利事務所(普通合伙) 32209
• 代理人: 陳曉岷

技術領域

本發明涉及到一種熱塑性聚氨酯彈性體的制備方法，尤其涉及一種耐酸堿熱塑性聚氨酯彈性體的制備方法。

背景技術

熱塑性聚氨酯彈性體(又稱為TPU)新材料被稱為“劃時代的新型高分子材料”，是當前世界六大具有發展前途的合成材料之一。

研究聚氨酯彈性體的耐腐蝕性能，提高聚氨酯材料的酸堿穩定性，延長聚氨酯材料及制品的壽命，無論是對社會還是聚氨酯工業，都具有非常重要的意義。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是：提供一種在強酸或強堿中強度保持率高，衰減速度慢的耐酸堿熱塑性聚氨酯彈性體的制備方法。

為解決上述技術問題，本發明采用的技術方案為：一種耐酸堿熱塑性聚氨酯彈性體的制備方法，其步驟為：

1)在反應釜內加入端羥基聚丁二烯(HTPB)、聚醚多元醇、催化劑以及占端羥基聚丁二烯和聚醚多元醇總質量0.5％-1％的二異氰酸酯，在5±1℃的冷水浴下攪拌均勻；在600～2000rpm的轉速分散攪拌條件下滴加氨基硅油，1±0.5h滴加完畢；然后補加化學計量的二異氰酸酯，使體系中的異氰酸酯根離子摩爾含量與氨基和羥基摩爾含量之和的比例(NCO/(NH₂+OH))為2-3：1，升溫至85±5℃反應4±0.5h，制得氨基硅油改性聚氨酯預聚體；

所述的端羥基聚丁二烯與聚醚多元醇的質量比為1:4～4:1，所述的催化劑占HTPB、聚醚多元醇的總質量的0.01％～0.5％；所述的氨基硅油占端羥基聚丁二烯和聚醚多元醇的總質量的0.01％～1％；

2)將擴鏈劑加熱至50-80℃與步驟1)所得的氨基硅油改性聚氨酯預聚體混合，以600～2000rpm轉速機械攪拌30～180s，得到熱塑性聚氨酯彈性體；

所述的擴鏈劑的用量占氨基硅油改性聚氨酯預聚體質量的1％～10％；

3)將步驟2)所得的熱塑性聚氨酯彈性體倒入潔凈干燥的聚四氟乙烯盤，水平放置于真空烘箱中，保持真空烘箱內溫度為80～150℃、壓力為-0.08～-0.1MPa，干燥4～24h后取出，得到耐酸堿熱塑性聚氨酯彈性體。

所述的聚醚多元醇是由環氧丙烷、四氫呋喃經自聚或者共聚得到；聚醚多元醇的數均分子量為1000～2000。

所述的催化劑為有機錫類催化劑，選自辛酸亞錫、二醋酸二丁基錫以及二月桂酸二丁基錫中的一種或任意兩種的混合物。

所述的二異氰酸酯選自甲苯二異氰酸酯、異佛爾酮二異氰酸酯、六亞甲基二異氰酸酯、對苯基二異氰酸酯、六亞甲基二異氰酸酯、4，4-二苯基甲烷二異氰酸酯中的一種或任意兩種及以上組成的混合物。

所述的擴鏈劑選自下述物質中的一種：1，4-丁二醇、1，3-丙二醇、1，4-環己醇、新戊二醇、1，6－己二醇。

所述的氨基硅油的氨基值為0.3～0.6。

本發明的有益效果是：利用端羥基聚丁二烯(HTPB)和聚醚多元醇為軟段與二異氰酸酯共聚來獲得高強度、耐酸堿腐蝕的聚氨酯，聚烯烴鏈段由于不含極性的酯基、醚基，不存在易被質子、電子攻擊或氧化的基團，同時烯烴鍵具有疏水性，因而該類結構具有優異的耐酸堿性能；聚醚鏈段極性小，醚鍵水解穩定性好，醚鍵濃度大的軟段結構耐酸堿性能非常突出；氨基硅油是聚氨酯彈性體重要的配合劑，具有低表面能和憎水性，用其作為改性劑，可在一定程度上改善彈性體的耐酸堿性能。

采用本發明所述的制備方法制得的耐酸堿型熱塑性聚氨酯彈性體在強酸和強堿中強度保持率高，衰減速度慢，具有極佳的耐酸堿性能。

具體實施方式

下面詳細描述本發明的具體實施方案。

實施例1

在帶有高速分散機、高純氮氣保護、溫度計的密閉容器中加入端羥基聚丁二烯(HTPB)700g、聚四氫呋喃多元醇(數均分子量1000)300g、辛酸亞錫0.5g以及二異氰酸酯5g，在5℃的冷水浴下攪拌均勻，在高速分散攪拌的條件下通過滴液漏斗滴加氨基硅油，大約0.5h滴加完畢。然后補加化學計量的二異氰酸酯，使體系中的NCO/(NH₂+OH)為2，升溫到85℃左右反應4h，制得氨基硅油改性聚氨酯預聚體。

將1，4-丁二醇36g加熱至70℃與上述混合型聚氨酯預聚物混合，以600～2000rpm轉速機械攪拌30～180s，得到熱塑性聚氨酯彈性體，將上述產物倒入潔凈干燥的聚四氟乙烯盤，水平放置于120℃真空烘箱中，保持真空度為-0.08～-0.1MPa，12h后取出，得到耐酸堿熱塑性聚氨酯彈性體。

實施例2