[發明專利]用于聚氨酯-纖維復合材料的異氰酸酯預聚體及其制備方法與用途

有效

• 申請號: 202010011218.2
• 申請日: 2020-01-06
• 公開（公告）號: CN111154062B
• 公開（公告）日: 2022-08-05
• 發明（設計）人: 路富有;孫淑常;尚永華;石濱;蘇黎明;孫立冬;李海軍;王玉啟;王暖程;張曉鵬
• 申請（專利權）人: 萬華化學集團股份有限公司;萬華化學（寧波）有限公司
• 主分類號: C08G18/75
• 分類號: C08G18/75;C08G18/73;C08G18/48;C08G18/10;C08L75/08;C08K7/14
• 代理公司: 北京信諾創成知識產權代理有限公司 11728
• 代理人: 王化平;陳悅軍

1.一種用于聚氨酯-纖維復合材料的異氰酸酯預聚體的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：惰性氣氛下，將選定重量的脂肪族多異氰酸酯加入至反應容器中，攪拌下加熱至45-120℃，然后將選定重量的聚醚多元醇緩慢滴加至反應容器中，滴加完畢后，加入選定重量的催化劑，攪拌下45-120℃繼續反應0.5-4h，然后加入選定重量的脂環族二異氰酸酯，攪拌均勻，得異氰酸酯預聚體；其中，

所述異氰酸酯預聚體采用以下原料組分制備而成：

(1)脂肪族多異氰酸酯；所述脂肪族多異氰酸酯選自五亞甲基二異氰酸酯、六亞甲基二異氰酸酯中的至少一種；

(2)分子量為200-1000道爾頓、且平均官能度為2.5-6的聚醚多元醇；

(3)脂環族二異氰酸酯；所述脂環族二異氰酸酯選自異佛爾酮二異氰酸酯、二環己基甲烷二異氰酸酯和甲基環己基二異氰酸酯中的至少一種；

所述異氰酸酯預聚體中，脂環族二異氰酸酯的質量百分含量為44-70％；

以脂肪族多異氰酸酯、聚醚多元醇和脂環族二異氰酸酯的質量和為100％計，所述脂肪族多異氰酸酯的加入量為10-40％、所述聚醚多元醇的加入量為5-25％、脂環族二異氰酸酯的加入量為44-70％。

2.根據權利要求1所述的用于聚氨酯-纖維復合材料的異氰酸酯預聚體的制備方法，其特征在于，所述聚醚多元醇的分子量為490-1000道爾頓、且平均官能度為2.5-4。

3.根據權利要求1所述的用于聚氨酯-纖維復合材料的異氰酸酯預聚體的制備方法，其特征在于，以脂肪族多異氰酸酯、聚醚多元醇和脂環族二異氰酸酯的質量和為100％計，所述脂肪族多異氰酸酯的加入量為19-31％；和/或，所述聚醚多元醇的加入量為10-25％。

4.根據權利要求1-3中任一項所述的用于聚氨酯-纖維復合材料的異氰酸酯預聚體的制備方法，其特征在于，

所述聚醚多元醇選自聚環氧丙烷醚多元醇、聚環氧乙烷醚多元醇和聚環氧丙烷-環氧乙烷醚多元醇中的至少一種；和/或，

所述脂環族二異氰酸酯選自異佛爾酮二異氰酸酯和/或二環己基甲烷二異氰酸酯；和/或，

所述脂肪族多異氰酸酯選自六亞甲基二異氰酸酯。

5.根據權利要求4所述的用于聚氨酯-纖維復合材料的異氰酸酯預聚體的制備方法，其特征在于，

所述聚醚多元醇選自聚環氧丙烷醚多元醇和/或聚環氧丙烷-環氧乙烷醚多元醇。

6.根據權利要求5所述的用于聚氨酯-纖維復合材料的異氰酸酯預聚體的制備方法，其特征在于，

所述聚醚多元醇選自聚環氧丙烷醚多元醇。

7.根據權利要求1-3和5-6中任一項所述的用于聚氨酯-纖維復合材料的異氰酸酯預聚體的制備方法，其特征在于，

以所述脂肪族多異氰酸酯和所述聚醚多元醇的總質量為100％計，所述原料組分還包括：催化劑，加入量為0.01～0.06％；和/或，所述催化劑選自二月桂酸二丁基錫、辛酸亞錫、乙酰丙酮鐵、辛酸鋅、辛酸鉛和油酸鉀中的至少一種。

8.根據權利要求7所述的用于聚氨酯-纖維復合材料的異氰酸酯預聚體的制備方法，其特征在于，催化劑的加入量為0.02～0.04％；和/或，所述催化劑選自二月桂酸二丁基錫和/或辛酸亞錫。

9.權利要求1-8中任一項所述的制備方法制備得到的異氰酸酯預聚體。

10.根據權利要求9所述的異氰酸酯預聚體，其特征在于，所述異氰酸酯預聚體中游離異氰酸酯基團的含量為15-42％。

11.根據權利要求10所述的異氰酸酯預聚體，其特征在于，所述異氰酸酯預聚體中游離異氰酸酯基團的含量為21-32％。

12.根據權利要求10所述的異氰酸酯預聚體，其特征在于，所述異氰酸酯預聚體中游離異氰酸酯基團的含量為23-30％。