[發明專利]一種用于結晶/半結晶聚氨酯的結晶促進劑及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 201610224232.4
• 申請日: 2016-04-11
• 公開（公告）號: CN105778032B
• 公開（公告）日: 2018-09-14
• 發明（設計）人: 余冬梅;王小君;寧繼鑫;蔣文佳;陳英英
• 申請（專利權）人: 傳化智聯股份有限公司
• 主分類號: C08G18/42
• 分類號: C08G18/42;C08G18/83;C08G18/44;C08L75/06;C09J175/06
• 代理公司: 浙江翔隆專利事務所(普通合伙) 33206
• 代理人: 張建青

本發明公開了一種用于結晶/半結晶聚氨酯的結晶促進劑及其制備方法和應用。現有的技術都未曾提到對結晶/半結晶型聚氨酯結晶形態和結晶速度的控制，不能最有效地發揮結晶/半結晶聚合物的優點。本發明的結晶促進劑以聚酯二元醇為結構主體，以封閉異氰酸酯為潛在可反應官能團。本發明的結晶促進劑應用于結晶/半結晶聚氨酯，可以提高結晶速度和調整結晶形態；在使用過程中或有熱量存在下，潛在的封閉異氰酸酯官能團可以與聚氨酯樹脂或者接觸基材上的活性基團進一步反應，提高硬度、強度和耐老化性能。

技術領域

本發明涉及結晶/半結晶聚氨酯領域，具體地說是一種用于提高結晶/半結晶聚氨酯結晶速度和調整結晶形態的結晶促進劑及其制備方法和應用。

背景技術

結晶/半結晶聚氨酯，因其以結構規則的聚酯多元醇為原料，制得的聚氨酯產品軟段仍具備一定的結晶能力，因此成膜致密、內聚能高，常溫使用時表現出強度高、牢度好、耐水性好等優點，是聚氨酯結構材料中占主導的一類產品。

目前，國內外對結晶型聚酯聚氨酯的研究大多應用于粘合劑領域，且研究熱點多集中在對新原料利用、交聯劑設計及選擇、改性助劑選擇等方面。其中，中國專利CN102618204B選用特殊原料(芳香族多羥基特種聚醚)開發較優性能的膠黏劑；德國拜耳公司的專利CN1702138B(同族專利DE102004026118.0)公開了一種水性雙組份聚氨酯交聯劑體系，交聯劑部分為分散的表面失活低聚固體多異氰酸酯，在配合催化劑使用的情況下，能夠有效的提高粘合劑的性能；中國專利CN103571425A在乳液中添加碳化二亞胺制備耐水解聚氨酯膠黏劑助劑，中國專利CN103254867A以磺酸鹽為親水擴鏈劑合成磺酸型織物復合用粘合劑。

上述專利都未曾提到對結晶/半結晶型聚氨酯結晶形態和結晶速度的控制，不能最有效地發揮結晶/半結晶聚合物的優點。雖然中國專利CN102010583A提到以納米二氧化硅、蒙脫土作為高分子量長鏈支化結晶性聚乳酸材料的結晶促進劑，但未提及對結晶/半結晶聚氨酯體系的影響。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是彌補上述現有技術存在的缺陷，提供一種用于提高結晶/半結晶聚氨酯結晶速度和調整結晶形態的結晶促進劑，其具有與結晶/半結晶聚氨酯相容性好、能顯著提高結晶/半結晶聚氨酯的結晶速度、減少結晶缺陷，且具有可反應性、能提高最終成膜物性的特性。

為此，本發明通過以下技術方案加以實現：一種用于結晶/半結晶聚氨酯的結晶促進劑，該結晶促進劑以聚酯二元醇為結構主體，以封閉異氰酸酯為潛在可反應官能團，該結晶促進劑的結構式如式1所示，

上式中，X為封閉劑的去氫基團，

所述的封閉劑為甲乙酮肟、苯酚、己內酰胺、2-吡啶酚、3-羥基喹啉、3,5-二甲基吡唑、亞硫酸氫鈉、乙酰苯胺、N-甲基乙酰胺中的一種或多種；

所述聚酯二元醇的結構式為n為5-20。

本發明的結晶促進劑應用于結晶/半結晶聚氨酯，可以提高結晶速度和調整結晶形態；在使用過程中或有熱量存在下，潛在的封閉異氰酸酯官能團可以與聚氨酯樹脂或者接觸基材上的活性基團(如OH或NH₂)進一步反應，提高硬度、強度和耐老化性能。

本發明的另一目的在于提供上述結晶促進劑的制備方法，其包含如下步驟：

1)將摩爾比1:2的聚酯二元醇與二異氰酸酯在氮氣保護下攪拌均勻，在溫度60～90℃下反應2.5～4h，得到化合物A，化合物A的結構式如下：

2)將摩爾比1:2的化合物A與封閉劑在氮氣保護下攪拌均勻，在溫度60～90℃下反應1.5～3h，得到結晶促進劑。

本發明的制備方法過程簡單，制得的結晶促進劑可應用于快結晶速度聚氨酯、高結晶強度聚氨酯的制備。