[發明專利]一種多羥基聚丙烯酸酯低聚物及其制備方法和應用

在審

• 申請號: 201610041618.1
• 申請日: 2016-01-21
• 公開（公告）號: CN105542064A
• 公開（公告）日: 2016-05-04
• 發明（設計）人: 李國明;王菊存
• 申請（專利權）人: 華南師范大學
• 主分類號: C08F220/28
• 分類號: C08F220/28;C08F220/14;C08F220/18;C08F2/38;C08G18/66;C08G18/48;C08G18/62;C08G18/32
• 代理公司: 廣州嘉權專利商標事務所有限公司 44205
• 代理人: 胡輝

技術領域

本發明涉及一種多羥基聚丙烯酸酯低聚物及其制備方法和在制備聚氨酯中的應 用。

背景技術

聚氨酯彈性體是一類模量介于塑料和橡膠之間的綜合性能優良的有機高分子材 料，具有耐磨性良好、強度高、硬度可調范圍廣等特點。聚氨酯彈性體的優異性能主要由其 柔性的低聚物多元醇和剛性的多異氰酸酯與擴鏈劑和交聯劑組成的嵌段結構決定。

交聯劑對聚氨酯彈性體的性能有極其重要的影響。常用的聚氨酯交聯劑多為官能 度在2以上的多元醇或多元胺，在聚氨酯合成過程中起著將低分子量聚氨酯預聚體結合起 來形成網絡結構的作用，以增強聚氨酯材料的強度與性能。

由于聚丙烯酸酯具有易聚合、粘合性強、耐老化性良好等優點，被廣泛應用于粘合 劑和涂料領域。本發明選用丙烯酸酯（MMA和BMA）和支鏈上帶有羥基的丙烯酸羥乙酯（HEA） 作為單體，采用自由基共聚的溶液聚合方法合成多羥基聚丙烯酸酯低聚物。通過調節引發 劑、鏈轉移劑和單體的比例，調節低聚物分子量和羥值，根據不同要求合成不同韌性和強度 的聚氨酯材料。

發明內容

本發明的目的在于提供一種多羥基聚丙烯酸酯低聚物及其制備方法和應用。

本發明所采取的技術方案是：

一種多羥基聚丙烯酸酯低聚物，其結構式如下：

式中，x為2～4，y為2～4，z為2～3，n為2～3。

上述結構式所示的多羥基聚丙烯酸酯低聚物的制備方法，包括以下步驟：

1)將HEA單體、MMA單體、BMA單體、溶劑、鏈轉移劑、引發劑混合，攪拌溶解，得到單體溶 液；

2)將1/3的單體溶液加入反應釜進行聚合反應，再將剩余的單體溶液滴加進反應釜，滴 加完后充分熟化，得到聚合物溶液；

3)除去聚合物溶液中的小分子，干燥，得到多羥基聚丙烯酸酯低聚物。

步驟1）所述的HEA單體、MMA單體、BMA單體、溶劑、鏈轉移劑、引發劑的質量比為1： （0.18～0.44）：（0～0.43）：（1.15～1.38）：（0.43～0.52）：（0.029～0.035）。

步驟1）所述的溶劑為芳烴。

步驟1）所述的鏈轉移劑為脂肪族硫醇。

步驟1）所述的引發劑為偶氮類引發劑。

以上述結構式所示的多羥基丙烯酸酯低聚物為交聯劑制備聚氨酯包括以下步驟：

1)將聚醚多元醇、多羥基聚丙烯酸酯低聚物、擴鏈劑、催化劑混合，攪拌均勻；

2)升溫至80～85℃，恒溫溶解，然后冷卻至室溫，得到A組分；

3)將B組分二異氰酸酯加入反應釜，脫泡，倒入A組分，脫泡，攪拌均勻，待體系溫度開始 升高后停止攪拌，脫泡后倒入模具中，合模，常溫硫化后取出，得到聚氨酯。

所述的A組分中的-OH和B組分中的-NCO的摩爾比為1：（1～1.1）。

所述的A組分中聚醚多元醇、多羥基聚丙烯酸酯低聚物、擴鏈劑中活性氫的摩爾比 為（183～213）：（342～430）：（556～833）。

所述的A組分中催化劑的添加量為A組分總質量的0.1～0.2%。

本發明的有益效果是：

（1）本發明的多羥基丙烯酸酯低聚物的分子量和羥基數量可以調節，可作為交聯劑用 于聚氨酯的合成；

（2）本發明的多羥基丙烯酸酯低聚物的制備工藝簡單、反應條件溫和可控、重復性好；

（3）本發明的聚氨酯的合成方法簡便易行，成型材料韌性和強度都有了一定的改善，并 可以根據不同要求調節聚氨酯的韌性和強度。

附圖說明

圖1為MMA、BMA、HEA和實施例2制備的多羥基丙烯酸酯低聚物的紅外光譜圖。

具體實施方式

一種多羥基聚丙烯酸酯低聚物，其結構式如下：

式中，x為2～4，y為2～4，z為2～3，n為2～3。

上述結構式所示的多羥基聚丙烯酸酯低聚物的制備方法，包括以下步驟：

1)將HEA單體、MMA單體、BMA單體、溶劑、鏈轉移劑、引發劑混合，攪拌溶解，得到單體溶 液；

2)將1/3的單體溶液加入反應釜進行聚合反應，再將剩余的單體溶液滴加進反應釜，滴 加完后充分熟化，得到聚合物溶液；