[發(fā)明專(zhuān)利]一種疏水性聚酯多元醇及基于其制備的聚氨酯彈性體

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011048747.6
• 申請(qǐng)日: 2020-09-29
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112142960B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-05-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉德富;宋紅瑋;王仁鴻;張生;任光雷
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 美瑞新材料股份有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): C08G63/16
• 分類(lèi)號(hào): C08G63/16;C08G63/78;C08G18/76;C08G18/66;C08G18/42;C08G18/32;C08G18/10
• 代理公司: 濟(jì)南圣達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 37221
• 代理人: 王志坤

本發(fā)明涉及高分子材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種疏水性聚酯多元醇及基于其制備的聚氨酯彈性體。本發(fā)明提供一種疏水性聚酯多元醇，其是由長(zhǎng)鏈二元酸與二元醇聚合而成，分子量2000?6000g/mol，優(yōu)選3500?5500g/mol；其中，所述二元醇為側(cè)基二元醇，或者側(cè)基二元醇與直鏈二元醇的組合；所述長(zhǎng)鏈二元酸與二元醇的摩爾比例為1：(1.05?1.25)。并提供了基于所述疏水性聚酯多元醇制備的聚氨酯彈性體，其包含如下組分：疏水性聚酯多元醇70?80％，擴(kuò)鏈劑5?8％，二苯基甲烷二異氰酸酯15?25％。本發(fā)明通過(guò)制備出不同于二聚酸體系的多元醇單體，進(jìn)而基于其合成熱塑性聚氨酯彈性體，可以具有透明、低硬度、疏水性、防污耐水解、力學(xué)性能優(yōu)異等性能，并且成型快，可進(jìn)行擠出注塑加工，滿(mǎn)足電子電器、智能穿戴材料等的應(yīng)用需求。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及高分子材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種疏水性聚酯多元醇及基于其制備的聚氨酯彈性體。

背景技術(shù)

公開(kāi)該背景技術(shù)部分的信息僅僅旨在增加對(duì)本發(fā)明的總體背景的理解，而不必然被視為承認(rèn)或以任何形式暗示該信息構(gòu)成已經(jīng)成為本領(lǐng)域一般技術(shù)人員所公知的現(xiàn)有技術(shù)。

熱塑性聚氨酯彈性體具有優(yōu)異的強(qiáng)度、彈性、耐候、耐磨性等綜合性能，可以廣泛應(yīng)用于電子注塑、擠出等領(lǐng)域。熱塑性聚氨酯彈性體是由多元醇化合物(聚酯、聚醚等多元醇)與二元或多元異氰酸酯反應(yīng)制得，聚氨酯的結(jié)構(gòu)是軟段和硬段以嵌段、接枝或互穿網(wǎng)絡(luò)的方式組成。軟段通常為聚醚或聚酯，賦予聚氨酯以柔性和韌性，硬段通常為二異氰酸酯與小分子二元醇或二元胺擴(kuò)鏈劑的縮聚物，賦予聚氨酯以強(qiáng)度和剛度。通過(guò)調(diào)節(jié)軟段和硬段的比例、不同多元醇的結(jié)構(gòu)可獲得性能各異的聚氨酯。但是，常規(guī)的聚氨酯材料均是親水性的。在某些電子產(chǎn)品的應(yīng)用上對(duì)材料提出疏水、防臟的需求，因此需要對(duì)熱塑性聚氨酯彈性體的疏水性等進(jìn)行改進(jìn)，目前為提高熱塑性聚氨酯彈性體的疏水和耐水解性能一般采用二聚酸體系，因有研究認(rèn)為含至少18個(gè)烷基碳的長(zhǎng)鏈組分可以為疏水性作出貢獻(xiàn)，但是二聚酸體系存在反應(yīng)性差、所得聚氨酯產(chǎn)品成型差等弊端，很難進(jìn)行實(shí)際應(yīng)用。也有研究人員在常規(guī)聚氨酯材料體系中引入硅氧烷、氟化單體等組分，雖然對(duì)其疏水性等有所改善，但氟硅組分的引入會(huì)明顯降低聚氨酯材料的物理性能，且存在氣味、析出等風(fēng)險(xiǎn)，成本也較高，很難進(jìn)行推廣。

發(fā)明內(nèi)容

正如背景技術(shù)中論述的現(xiàn)有技術(shù)方案的缺陷及不足，本發(fā)明通過(guò)制備出不同于二聚酸體系的多元醇單體，進(jìn)而基于其合成熱塑性聚氨酯彈性體，可以具有透明、低硬度、疏水性、防污耐水解、力學(xué)性能優(yōu)異等性能，并且成型快，可進(jìn)行擠出注塑加工，滿(mǎn)足電子電器、智能穿戴材料等的應(yīng)用需求。

具體地，本發(fā)明的技術(shù)方案如下所述：

在本發(fā)明的第一方面，本發(fā)明提供一種疏水性聚酯多元醇，其是由長(zhǎng)鏈二元酸與二元醇聚合而成，分子量2000-6000g/mol，優(yōu)選3500-5500g/mol；所述長(zhǎng)鏈二元酸與二元醇的摩爾比例為1：(1.05-1.25)；

其中，所述二元醇為側(cè)基二元醇，或者側(cè)基二元醇與直鏈二元醇的組合；

進(jìn)一步的，所述側(cè)基二元醇與直鏈二元醇的組合中，直鏈二元醇占側(cè)基二元醇與直鏈二元醇總量的摩爾比例為0-20％。

在本發(fā)明的第二方面，本發(fā)明提供一種第一方面所述疏水性聚酯多元醇的制備方法：

以長(zhǎng)鏈二元酸、二元醇為原料，在鈦酸酯或有機(jī)錫類(lèi)催化劑的催化下進(jìn)行酯化反應(yīng)制得。

在本發(fā)明的第三方面，本發(fā)明提供一種基于第一方面所述疏水性聚酯多元醇制備的熱塑性聚氨酯彈性體，其包含如下組分：疏水性聚酯多元醇70-80％，擴(kuò)鏈劑5-8％，二苯基甲烷二異氰酸酯15-25％；所述聚氨酯彈性體的硬度為55-75A，優(yōu)選60-70A。

在本發(fā)明的第四方面，本發(fā)明提供一種第三方面所述熱塑性聚氨酯彈性體的制備方法，所述制備方法為采用一步法反應(yīng)擠出工藝或預(yù)聚體法工藝制備。