[發明專利]一種新的改性PTMEG及其聚氨酯微孔彈性體的制備方法

在審

• 申請號: 202010988621.0
• 申請日: 2020-09-18
• 公開（公告）號: CN112194786A
• 公開（公告）日: 2021-01-08
• 發明（設計）人: 曹以前
• 申請（專利權）人: 上海凱眾材料科技股份有限公司
• 主分類號: C08G65/20
• 分類號: C08G65/20;C08G18/76;C08G18/48;C08G18/42;C08G18/10;C08J9/08;C08G101/00
• 代理公司: 上海申新律師事務所 31272
• 代理人: 竺路玲

本發明公開了一種新的改性PTMEG及其聚氨酯微孔彈性體的制備方法，包括以下步驟：在反應釜中加入四氫呋喃和2?甲基四氫呋喃，溫度降至?5℃以下，在劇烈攪拌下滴加發煙硫酸催化劑，反應物料保持低溫；在攪拌下加入定量的水，升溫至70?90℃，蒸出未反應完的四氫呋喃和2?甲基四氫呋喃混合單體，經靜置分層、中和過慮、抽真空后，制得改性PTMEG。采用本發明的改性PTMEG制得的聚氨酯微孔彈性體不僅保持PTMEG型聚氨酯彈性體優異的耐水解、耐磨、耐霉菌、耐油性和動態性能等性能，還降低了其在低溫下壓縮永久變形和保證低溫下的壓縮應力不超過常溫下的1.5倍。

技術領域

本發明涉及聚氨酯材料領域，尤其涉及一種新的改性PTMEG及其聚氨酯微孔彈性體的制備方法。

背景技術

具有微孔結構的聚氨酯彈性體，具有優異的減振性和沖擊吸收性。從高負荷時的動態特性、耐久性、阻尼特性小的角度考慮，多將其用作汽車懸掛系統的緩沖塊等。特別地，對于以NDI(1,5-萘二異氰酸酯)為基礎的聚氨酯微孔彈性體為例，其耐彎曲疲勞特性優異，多用于要求耐久性的緩沖塊部位。由于緩沖塊的應用環境較為復雜，高溫、高濕和高寒等情況都會存在，這就要求緩沖塊材料必須耐高溫、耐水解和耐寒性，特別是低溫下緩沖塊材料的壓縮永久變形差，材料壓縮應力上升大，會影響汽車的減震效果以及異響的產生。

PTMEG(聚四氫呋喃)是由四氫呋喃在陽離子引發下開環聚合而得到的均聚醚，它含有醚鍵，又有相當多的規整排列的亞甲基，以伯羥基為端基，主要用作聚氨酯彈性體的軟端，是聚氨酯的高檔原料。PTMEG型聚氨酯彈性體具有較高模量和強度，優異的耐水解、耐磨、耐霉菌、耐油性、動態性能和低溫韌性等性能，它多用于耐水解要求高的場合。由PTMEG合成的聚氨酯微孔彈性體存在低溫壓縮永久變形差，彈性硬度升高的缺陷，影響其在緩沖塊材料上的應用，但其耐水解和耐霉菌的性能是緩沖塊材料所必須具有的。

日本保士谷化學工業株式會社的PTG-L系列是由四氫呋喃和側基取代四氫呋喃共聚得到的改性PTMEG，這類二醇既具有PTMEG產品的獨特物性，又改善了普通PTMEG產品的室溫結晶性，室溫下為液體，制得的聚氨酯彈性體具有高彈性。普通PTMEG制得的彈性體低溫結晶明顯，硬度隨著溫度的降低而增加，而PTG-L基彈性體的硬度與溫度關系不大。日本旭化成株式會社生產一類四氫呋喃與新戊二醇得到的PTXG共聚二醇，常溫下為液態，與PTMEG相比，具有低結晶性和低拉伸變形。

發明內容

本發明的目的是針對現有技術中的不足，提供一種新的改性PTMEG及其聚氨酯微孔彈性體的制備方法，該聚氨酯微孔彈性體不僅保持PTMEG型聚氨酯彈性體優異的耐水解、耐磨、耐霉菌、耐油性和動態性能等性能，還降低了低溫下壓縮永久變形和保證低溫下的壓縮應力不超過常溫下的1.5倍。

為實現上述目的，本發明采取的技術方案是：

本發明第一方面提供一種新的改性PTMEG的制備方法，包括以下步驟：

在反應釜中加入四氫呋喃和2-甲基四氫呋喃，溫度降至-5℃以下，在劇烈攪拌下滴加發煙硫酸催化劑，反應物料保持低溫；在攪拌下加入定量的水，升溫至70-90℃，蒸出未反應完的四氫呋喃和2-甲基四氫呋喃混合單體，經靜置分層、中和過慮、抽真空后，制得改性PTMEG。

優選地，所述四氫呋喃與2-甲基四氫呋喃的摩爾比為1:0.3-1。

優選地，所述水的添加量為所述四氫呋喃物質的量的三十分之一。

優選地，所述改性PTMEG的結構為：

HO-(CH₂CH₂CH₂CH₂O)_m-(CH₂CH₂CH(CH₃)CH₂O)_n-OH；