[發明專利]具有水解穩定性的聚氨酯彈性體及其制備方法

在審

• 申請號: 202210947488.3
• 申請日: 2022-08-09
• 公開（公告）號: CN115304736A
• 公開（公告）日: 2022-11-08
• 發明（設計）人: 王超;王均合;牟春明
• 申請（專利權）人: 盛鼎高新材料有限公司
• 主分類號: C08G18/66
• 分類號: C08G18/66;C08G18/42;C08G18/67;C08G18/34;C08G18/32;C08G63/16
• 代理公司: 南京聯卓知識產權代理有限公司 32597
• 代理人: 仲暉

本發明公開了具有水解穩定性的聚氨酯彈性體及其制備方法；本發明通過己二酸和2?乙基?1，3?己二醇反應生產聚酯二元醇，通過加入2，2?二羥甲基丙酸和蓖麻油兩種交聯劑，制備了一種具有水解穩定性的聚氨酯彈性體。2?乙基?1，3?己二醇的加入解決了因?COOH基團增多導致酯基水解作用增強，耐水解性能差的問題；2，2?二羥甲基丙酸的加入解決了因大側基團的存在導致分子鏈規整性破壞，分子間相互作用力減弱，力學性能差的問題。加入蓖麻油交聯劑，由于其自身分子鏈較為柔軟，在聚氨酯乳液中形成的交聯網絡結構疏松與2，2?二羥甲基丙酸協同作用，解決了親水基團不易進入水相，乳化困難的問題。

技術領域

本發明涉及聚氨酯彈性體技術領域，具體為具有水解穩定性的聚氨酯彈性體及其制備方法。

背景技術

聚氨酯材料在汽車、建筑、醫療器材、體育制品等領域被廣泛運用，具有優異的力學性能和耐磨損等性能。根據制備的原料不同，將聚氨酯分為聚酯型和聚醚型兩種，聚酯型聚氨酯因其自身的酯基易水解使得制備的聚氨酯彈性體的耐水解性能較差。于是，人們對聚氨酯材料的耐水解改性進行了大量的研究。但往往存在著，力學性能和耐水解性能互相矛盾的問題。

因此，制備一種具有水解穩定性的聚氨酯彈性體具有重要意義。

發明內容

本發明的目的在于提供具有水解穩定性的聚氨酯彈性體及其制備方法，以解決上述背景技術中提出的問題。

為了解決上述技術問題，本發明提供如下技術方案：

具有水解穩定性的聚氨酯彈性體的制備方法，

將聚酯二元醇和2，2-二羥甲基丙酸加入反應容器中，加熱攪拌反應；一次降溫，加入蓖麻油，二次攪拌反應；二次降溫，加入二苯基甲烷二異氰酸酯和二月桂酸二丁基錫，三次攪拌反應；四次降溫，加入1，4-丁二醇擴鏈劑，攪拌混合；五次降溫，加入三乙胺，中和反應；加入去離子水和乙二胺，攪拌混合，旋蒸，得到聚氨酯乳液；將聚氨酯乳液倒入模具中，熟化，得到具有水解穩定性的聚氨酯彈性體。

進一步的，所述聚酯二元醇按如下方法制備：

將二月桂酸二丁基錫、己二酸和2-乙基-1，3-己二醇混合均勻，在氮氣氛圍下，加熱反應，真空干燥，得到聚酯二元醇。

進一步的，所述己二酸：2-乙基-1，3-己二醇的質量比為1：(1～2)。

進一步的，所述加熱反應為160℃下反應2h，180℃下反應2h，200℃下反應2h，220℃下反應至反應體系酸值為2mgKOH/g、羥值為40mgKOH/g；真空干燥溫度為100℃，真空干燥時間為2h。

進一步的，所述聚氨酯乳液中，按質量分數計，各組分占比為50～70份聚酯二元醇，3～4份2，2-二羥甲基丙酸，1～2.5份蓖麻油，30～50份二苯基甲烷二異氰酸酯，0.1～0.8份二月桂酸二丁基錫，1～10份1，4-丁二醇，3～5份三乙胺，1～5份二乙胺。

進一步的，所述加熱反應溫度為110～120℃，加熱反應時間為30～60min；一次降溫溫度為90～95℃，二次攪拌反應時間為1.5～2h；二次降溫溫度為80℃，三次攪拌反應2h；四次降溫溫度為60～70℃，攪拌混合時間2～3h；五次降溫溫度為40℃，中和反應時間30～45min。

與現有技術相比，本發明所達到的有益效果是：本發明通過己二酸和2-乙基-1，3-己二醇為原料合成聚酯二元醇，利用2-乙基-1，3-己二醇其側基具有較大的空間位阻，使得聚酯二元醇擁有較強的耐水解性能；通過引入親水性交聯劑2，2-二羥甲基丙酸，使得-COOH基團增多，導致硬段極性增強，使得聚氨酯彈性體具備耐水解性能的同時擁有良好的拉伸強度和硬度。2-乙基-1，3-己二醇的加入解決了因-COOH基團增多導致酯基水解作用增強，耐水解性能差的問題；2，2-二羥甲基丙酸的加入解決了因大側基團的存在導致分子鏈規整性破壞，分子間相互作用力減弱，力學性能差的問題。