[發明專利]一種防震耐磨超支化聚氨酯彈體的制備方法

在審

• 申請號: 201910020604.5
• 申請日: 2019-01-09
• 公開（公告）號: CN109880144A
• 公開（公告）日: 2019-06-14
• 發明（設計）人: 林毅平
• 申請（專利權）人: 林毅平
• 主分類號: C08J9/12
• 分類號: C08J9/12;C08L75/08;C08L1/04;C08K5/053;C08G18/83;C08G18/76;C08G18/66;C08G18/63;C08G18/48;C08G18/32;C08G18/10
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本發明涉及新材料中高分子材料的新型功能高分子材料的制備及應用技術，也即涉及改性塑料技術領域，具體來說涉及一種防震耐磨超支化聚氨酯彈體的制備方法。本發明首先利用二苯基甲烷二異氰酸酯和三羥甲基丙烷合成以異氰酸根封端的聚氨酯后，與苯并惡嗪低聚物反應合成超支化聚氨酯；然后采用硫酸水解法制備纖維素納米晶，并用于增強熱塑性聚氨酯彈性體的抗拉伸性能；最后將超支化聚氨酯、氧化纖維素納米晶、助劑混合制備得超支化聚氨酯彈體后，經超臨界二氧化碳制備防震耐磨超支化聚氨酯彈體發泡材料。經本發明制備的聚氨酯彈體，抗拉伸性能以及耐磨性能良好且安全無毒，可廣泛應用于鞋中底的生產。

技術領域

本發明涉及新材料中高分子材料的新型功能高分子材料的制備及應用技術，也即涉及改性塑料技術領域，具體來說涉及一種防震耐磨超支化聚氨酯彈體的制備方法。

背景技術

聚氨酯彈性體因其質輕、抗沖擊性能高、吸能緩沖性能好、強度高、耐磨性能好等優點已經被廣泛用于制備鞋中底中。鞋底中作為鞋子特別是運動鞋的主要防震部分，其防震性能受到了廣泛關注。目前，市場上的防震鞋中底多是通過材料的彈性以及材料多孔來緩解震感。因傳統聚氨酯材料的抗拉伸效果有限，長期使用鞋中底會被壓薄，導致聚氨酯鞋中底抗震效果降低，因此開發高效持久防震的鞋中底具有重要的現實意義。

超支化聚合物擁有高度支化結構以及大量活性端基，使其表現出線性聚合物沒有的低粘度、高溶解度。將材料超支化后可顯著提高材料的耐腐蝕性、耐磨性及良好的彈性、生物相容性等。可見制備超支化聚氨酯彈體，并將其用于生產防震耐磨超鞋中底具有巨大的市場應用前景。

發明內容

為了解決傳統聚氨酯材料抗拉伸效果不佳，聚氨酯鞋中底抗震效果不明顯的問題。本發明提供了一種防震耐磨超支化聚氨酯彈體的制備方法。為了實現上述目標，本發明將采用以下技術：

一種防震耐磨超支化聚氨酯彈體的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

（1）將二苯基甲烷二異氰酸酯（MDI）溶于四氫呋喃后，向溶液中緩慢滴加三羥甲基丙烷的四氫呋喃溶液，在50-70℃，300-500rpm/min氮氣保護的條件下反應20-24h，然后在0.5小時內逐滴加入多元醇的混合溶液，將體系在80℃下保持5小時，然后將溶液蒸干，將粉末溶解在四氫呋喃中，加甲醇使得固體沉淀，將溶解和沉淀過程重復三次后將產物在真空烘箱中干燥制得聚氨酯；

（2）將步驟（1）得到的聚氨酯與苯并惡嗪低聚物按10：1-1.2的質量比混合，高溫加熱熔融后形成黃色液體，在熔融狀態下保持1-2h后冷卻固化，切粒制得超支化聚氨酯；

（3）將脫脂棉與硫酸溶液混合后，在250-350rpm/min，45-60℃條件下反應３h，用10-15倍的去離子水稀釋攪拌，靜置后倒掉上清液，繼續用去離子水稀釋20-40倍后過濾洗滌，直至洗滌液ｐＨ值為７后將水解后的纖維冷凍干燥得到氧化纖維素納米晶；

（4）將步驟（2）制得的超支化聚氨酯、步驟（3）制得的氧化纖維素納米晶、助劑混合后得到混合料，將混合料熔融后澆入模具后熟化，得超支化聚氨酯彈體；

（5）將步驟（4）制得的超支化聚氨酯彈體放入高壓反應釜中，用增壓泵將二氧化碳打入反應釜中，使壓強控制在0.8 -1.1Mpa，溫度控制在125-145℃后，保壓3-5 h，然后快速泄壓，將壓強降至常壓后將原料迅速轉移至發泡設備中，經加熱發泡，冷卻定型，制得防震耐磨超支化聚氨酯彈體發泡材料。

優選的，步驟（1）中所述的多元醇混合溶液為聚合物多元醇與聚醚多元醇，兩者按1：1-2的質量比制備的多元醇混合溶液。

優選的，步驟（1）中所述的甲二苯基甲烷二異氰酸酯與三羥甲基丙烷加入量的質量比為1：1.3-1.9；所述多元醇的加入量為三羥甲基丙烷質量的15-25%。

優選的，步驟（2）中所述熔融溫度為180-200℃。