[發明專利]一種環碳酸酯基封端聚氨酯預聚體、制備方法及應用

在審

• 申請號: 202010775903.2
• 申請日: 2020-08-05
• 公開（公告）號: CN112011029A
• 公開（公告）日: 2020-12-01
• 發明（設計）人: 張煒;劉宇星;趙世琦
• 申請（專利權）人: 廊坊金島奇士膠業有限公司
• 主分類號: C08G18/76
• 分類號: C08G18/76;C08G18/66;C08G18/48;C08G18/28;C08G18/10;C08L63/02;C08L75/08
• 代理公司: 北京志霖恒遠知識產權代理事務所(普通合伙) 11435
• 代理人: 楊玉廷

1.一種環碳酸酯基封端的聚氨酯預聚體，其特征在于，所述聚氨酯預聚體由環碳酸酯基完全封端。

2.根據權利要求1所述的環碳酸酯基封端的聚氨酯預聚體，其特征在于，所述預聚體的結構式如下：

其中，

R₁代表多元醇除端羥基外所含的小分子或者大分子鏈段；

R₂代表異氰酸酯所含的烷基或環烷基或芳基或芳烷基；

R₁與R₂之間至少包括一個NCO基團；

下標n代表生成的預聚體中所包含的重復單元數；

兩側五元環代表環碳酸酯基團。

3.根據權利要求2所述的環碳酸酯基封端的聚氨酯預聚體，其特征在于，

所述多元醇為小分子多元醇、聚醚多元醇、聚酯多元醇、聚烯烴多元醇、植物油多元醇中的一種或兩種及以上的混合物；

所述異氰酸酯為二異氰酸酯或多異氰酸酯。

4.一種環碳酸酯基封端的聚氨酯預聚體的制備方法，其特征在于，

所述制備方法采用的原料包括：多元醇、二異氰酸酯或多異氰酸酯、分子中同時含有環碳酸酯基團和羥基的封閉劑、以及催化劑；

原料的質量百分比如下：

所述制備方法包括如下步驟：

步驟A，將多元醇和封閉劑分別在真空且加熱的條件下進行脫水處理；

步驟B，將多元醇和二異氰酸酯或多異氰酸酯按預定摩爾比混合，并在第一預定溫度下、氣氛保護下攪拌進行預聚反應，再加入催化劑在第二預定溫度下攪拌進行預聚反應，得到端基為異氰酸酯基-NCO的聚合物；

步驟C，在步驟B的聚合物中添加脫水處理的封閉劑，得到不含-NCO基團且端基為環碳酸酯基的聚合物。

5.根據權利要求4所述的環碳酸酯基封端的聚氨酯預聚體的制備方法，其特征在于，所述制備方法采用的原料還包括：擴鏈劑，所述擴鏈劑占總質量百分比為0～5％，所述擴鏈劑在步驟C中封閉劑添加前，進行添加。

6.根據權利要求4所述的環碳酸酯基封端的聚氨酯預聚體的制備方法，其特征在于，

所述制備方法采用的原料還包括：活性稀釋劑，所述活性稀釋劑占總質量百分比為0～30％；

所述制備方法還包括：

步驟D，在步驟C的聚合物中添加活性稀釋劑并攪拌，得到環碳酸酯基封端的聚氨酯預聚體。

7.根據權利要求4至6任一項所述的環碳酸酯基封端的聚氨酯預聚體的制備方法，其特征在于，所述多元醇為小分子多元醇、聚醚多元醇、聚酯多元醇、聚烯烴多元醇、植物油多元醇中的一種或兩種及以上的混合物。

8.根據權利要求7所述的環碳酸酯基封端的聚氨酯預聚體的制備方法，其特征在于，

所述小分子多元醇包括三羥甲基丙烷、甘油、三羥甲基乙烷、乙二醇、二乙二醇、丙二醇、二丙二醇、蔗糖、山梨糖醇、季戊四醇、三乙醇胺、二乙醇胺；

所述聚醚多元醇包括平均分子量400以上的聚氧化丙烯多元醇PPG、聚氧化乙烯多元醇PEG、聚氧化丁烯多元醇、聚合物多元醇、聚四氫呋喃PTMEG及共聚醚多元醇；

所述聚酯多元醇包括平均分子量400以上的常規聚酯多元醇、聚己內酯多元醇，聚碳酸酯二醇；

所述聚烯烴多元醇包括平均分子量400以上的端羥基聚丁二烯HTPB、端羥基聚丁二烯-丙烯腈HTBN、端羥基丁苯液體橡膠、氫化端羥基聚丁二烯；

所述植物油多元醇包括蓖麻油多元醇、大豆油多元醇、棕櫚油多元醇。

9.根據權利要求4至6任一項所述的環碳酸酯基封端的聚氨酯預聚體的制備方法，其特征在于，所述二異氰酸酯或多異氰酸酯，選自甲苯二異氰酸酯TDI、二苯基甲烷二異氰酸酯MDI或液化MDI、異佛爾酮二異氰酸酯IPDI、六亞甲基二異氰酸酯HDI、二環己基甲烷二異氰酸酯HMDI、苯二亞甲基二異氰酸酯XDI及多亞甲基多苯基異氰酸酯PAPI中的一種或多種。

10.一種環碳酸酯基封端的聚氨酯預聚體的應用方法，其特征在于，將權利要求1至3任一項所述聚氨酯預聚體應用于環氧樹脂增韌。