[發明專利]丙烯酸松香基芳香族型聚氨酯的制備方法

在審

• 申請號: 201710688201.9
• 申請日: 2017-08-12
• 公開（公告）號: CN107501512A
• 公開（公告）日: 2017-12-22
• 發明（設計）人: 余彩莉;邊峰;張發愛;陳勇
• 申請（專利權）人: 桂林理工大學
• 主分類號: C08G18/67
• 分類號: C08G18/67;C08G18/76;C08G18/32;C09D175/14
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技術領域

本發明涉及丙烯酸松香基芳香族型聚氨酯樹脂的制備方法。

背景技術

聚氨酯是指分子鏈中含有大量氨基甲酸酯鍵（-NHCOO-）重復結構單元的一類聚合物，是一種有機高分子材料，具有耐磨、耐腐蝕、耐高溫等優良性能，產品具有配方靈活、分子設計性強等特點，廣泛應用于泡沫塑料、纖維、彈性體、合成革、涂料、膠黏劑等領域。聚氨酯由聚醚或聚酯多元醇、多異氰酸酯以及小分子擴鏈劑反應生成。制備方法有（1）預聚體法：由異氰酸酯與多元醇在一定條件下反應生成預聚體，然后向預聚體中加入擴鏈劑進行鏈增長生成高分子化合物，可根據反應要求，加入適量的溶劑和催化劑調節體系中的粘度和反應速率。（2）一步法：將聚酯或聚醚多元醇、多異氰酸酯以及其它助劑如催化劑、擴鏈劑等一次性加入，在快速攪拌下混合均勻，使聚合、擴鏈以及固化等反應在短時間內幾乎同時進行，即可得到聚氨酯高分子材料。隨著科學技術的發展和生活水平的提高，人們對材料性能的要求越來越高，聚氨酯產品種類、使用范圍、產業規模快速擴展，已發展成為最快的高分子合成材料工業之一。

松香作為一種豐富的天然可再生林產資源，在日常生活、工業生產、科學研究等領域已得到廣泛應用。以松香為原料合成的功能性聚合物，對人體無毒無害，可安全地用于醫藥和食品領域。本發明以松香為原料，通過改性得到丙烯酸松香，以其中的兩個羧基與甲基丙烯酸縮水甘油酯（GMA）反應，得到含有兩個羥基的丙烯酸松香GMA酯化物（RAG），再與甲苯-2，4-二異氰酸酯（TDI）反應制備聚氨酯樹脂。本發明為合理開發利用松香資源提供新的應用途徑。

發明內容

本發明的目的是提供一種制備丙烯酸松香基芳香族型聚氨酯樹脂的方法。

本發明的具體步驟為：

將250~320質量份丙烯酸松香GMA的酯化物（RAG）、100.0質量份甲苯-2，4-二異氰酸酯（TDI）和1.8~2.1質量份二丁基二月桂酸錫（DBTDL）溶解于666~815質量份甲苯，將其加入至反應釜中，設置攪拌速度為300 r/min，N₂保護下加熱至30～60℃進行反應，每隔30分鐘用丙酮-二正丁胺法測定-NCO含量，待-NCO含量降至理論值時，加入8~18質量份的擴鏈劑1，4-丁二醇（BDO），繼續反應至-NCO含量為零時結束反應，得到丙烯酸松香基芳香族型聚氨酯樹脂。

所述化學試劑：丙烯酸松香GMA的酯化物（RAG），自制，酸值為4.0 mg KOH·g^-1，固體質量百分比為51.7%；甲苯-2，4-二異氰酸酯和二丁基二月桂酸錫為化學純；1，4-丁二醇、甲苯、丙酮、二正丁氨和鹽酸為分析純。

本發明與其它相關技術相比，最顯著的特點是以天然可再生林產資源—松香為原料，經改性得到丙烯酸松香GMA酯化物（RAG），以RAG為多元醇與TDI等聚合得到芳香族型聚氨酯樹脂，將其應用在涂料領域，可以得到光澤度高、柔韌性和附著力好、硬度高、耐沖擊強度高等優良特性的聚氨酯漆膜。不僅賦予了松香更為廣泛的應用，而且還得到了綜合性能優良的聚氨酯樹脂。

具體實施方式

下述化學試劑：丙烯酸松香GMA的酯化物（RAG），自制，酸值為4.0 mg KOH·g^-1，固體質量百分比為51.7%；甲苯-2，4-二異氰酸酯和二丁基二月桂酸錫為化學純；1，4-丁二醇、甲苯、丙酮、二正丁氨和鹽酸為分析純。

實施例1：

將252.2質量份RAG、100.0質量份甲苯-2，4-二異氰酸酯（TDI）、1.8質量份二丁基二月桂酸錫（DBTDL）溶解于687.0質量份甲苯，將其加入至反應釜中，設置攪拌速度為300 r/min，N₂保護下加熱至30℃進行反應，每隔30 分鐘取樣測定-NCO含量，待-NCO含量降至理論值時，加入17.2質量份的擴鏈劑1，4-丁二醇（BDO），繼續反應至-NCO含量為零時結束反應，得到丙烯酸松香基芳香族型聚氨酯樹脂；調節其固體質量百分比為38.0%，然后均勻地涂布在玻璃板和馬口鐵板上，在25℃條件下干燥48 小時，得到厚度為14.0 um的漆膜，測得其光澤度為150，鉛筆硬度為3H，柔韌性為2 mm，附著力為1級，沖擊強度達到50 cm·Kg。

實施例2：