一步法制備發(fā)泡型聚氨酯樹脂的方法技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)公開了一種一步法制備發(fā)泡型聚氨酯樹脂的方法，包括以下步驟：(1)在溶劑中，將多元醇、擴(kuò)鏈劑和交聯(lián)劑中的幾種混合后，加入異氰酸酯反應(yīng)；所述的多元醇為聚酯多元醇、聚醚多元醇或聚碳酸酯二醇中的一種或其組合；(2)然后加入C

Method for preparing foaming type polyurethane resin by one-step method

The invention discloses a method for one-step synthesis of foaming polyurethane resin, which comprises the following steps: (1) in the solvent, the mixture of polyol, chain extender and crosslinking agent after adding isocyanate reaction; the polyatomic alcohol is one or the combination of polyester polyol, polyether polyol or polycarbonate glycol; (2) adding C

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
一步法制備發(fā)泡型聚氨酯樹脂的方法
本專利技術(shù)涉及一種發(fā)泡型聚氨酯樹脂的制備方法。技術(shù)背景聚氨酯發(fā)泡樹脂主要采用物理發(fā)泡以及水發(fā)泡兩種方式制備。其中物理發(fā)泡劑存在破壞臭氧層、易燃易爆問題，現(xiàn)雖進(jìn)入第四代產(chǎn)品，對環(huán)境危害減小，但價(jià)格高昂，影響市場的應(yīng)用前景。無溶劑雙組份樹脂通過水與異氰酸酯快速反應(yīng)釋放CO2實(shí)現(xiàn)發(fā)泡，但由于反應(yīng)時(shí)間極短，導(dǎo)致混合不均，且對設(shè)備計(jì)量要求高，以及雙組份粘度差別大對混合產(chǎn)生極高的影響，造成產(chǎn)品的穩(wěn)定性不足。因此，迫切需要研發(fā)一種新型的發(fā)泡型聚氨酯樹脂的制備方法，可以低速長時(shí)間均勻分散，獲得更穩(wěn)定的交聯(lián)結(jié)構(gòu)發(fā)泡膜。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)的目的是提供一種一步法制備發(fā)泡型聚氨酯樹脂的方法，以克服現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷。本專利技術(shù)的制備方法，包括以下步驟：(1)在溶劑中，將多元醇、擴(kuò)鏈劑和交聯(lián)劑中的幾種混合后，加入異氰酸酯，70～80℃，優(yōu)選75℃，反應(yīng)1-3h，通過測定NCO判定是否已充分反應(yīng)；所述的多元醇為聚酯多元醇、聚醚多元醇或聚碳酸酯二醇中的一種或其組合；(2)然后加入C2-6脂肪族醛肟封閉，75～85℃，優(yōu)選80℃反應(yīng)10～50min，優(yōu)選30min，得到封閉型預(yù)聚體；(3)加入芳香族異氰酸酯，于400-500r/min分散混合1.5-2min，刮涂在基材上于140-160℃烘烤5～20min，優(yōu)選10min可得到所述的發(fā)泡型聚氨酯樹脂。以上步驟中，封閉型預(yù)聚體與芳香族異氰酸酯質(zhì)量份數(shù)為：封閉型預(yù)聚體100份芳香族異氰酸酯5～15份，優(yōu)選5～11份；封閉型預(yù)聚體中，各組分的質(zhì)量百分比如下：各個(gè)組分的百分比之和為100％；優(yōu)選的，各個(gè)組分的質(zhì)量百分比如下：各個(gè)組分的百分比之和為100％。所述的聚酯多元醇，含2個(gè)端羥基含聚酯結(jié)構(gòu)，分子量250-10000，選自不限于：聚己二酸新戊二醇酯二醇(PNA)、聚己二酸-1,4丁二醇酯二醇(PBA)、聚己二酸-1,6己二醇酯二醇、聚己二酸乙二醇酯二醇、聚己二酸甲基丙二醇酯二醇、聚己二酸二甘醇酯二醇、聚己二酸丁二醇甲基丙二醇酯二醇中的一種或幾種。所述的聚醚多元醇，含2個(gè)或3個(gè)端羥基含醚結(jié)構(gòu)，分子量250-10000，選自不限于：聚氧化丙烯二醇(PPG)、以甲基丙二醇或甘油為起始劑的三官能度PPG、聚氧化乙烯二元醇(PEG)、聚四亞甲基醚二醇(PTMEG)中的一種或幾種。所述的聚碳酸酯二醇，含2個(gè)端羥基含碳酸酯結(jié)構(gòu)，分子量250-10000，由碳酸二酯與二元醇酯合成，選自不限于：聚碳酸丁二醇酯二醇、聚碳酸戊二醇酯二醇、聚碳酸己二醇酯二醇中的一種或幾種。優(yōu)選的：所述的多元醇為分子量2000的聚己二酸新戊二醇酯二醇和分子量2000聚氧化丙烯二醇(PPG)，聚己二酸新戊二醇酯二醇與聚氧化丙烯二醇重量比為5:0.8～1.2；優(yōu)選5:1；或者：所述的多元醇為分子量2000的聚己二酸-1,4丁二醇酯二醇、分子量2000的聚己二酸甲基丙二醇酯二醇和分子量480的聚氧化丙烯二醇，重量比為：聚己二酸-1,4丁二醇酯二醇：聚己二酸甲基丙二醇酯二醇：聚氧化丙烯二醇＝1:1.8～2.2～0.01～0.05，優(yōu)選1:2:0.03；或者：所述的多元醇為分子量2000的聚碳酸己二醇酯二醇、分子量2000的聚己二酸二甘醇酯二醇和分子量2000的聚四亞甲基醚二醇PTMEG，重量比為：聚碳酸己二醇酯二醇：聚己二酸二甘醇酯二醇：聚四亞甲基醚二醇＝1:0.8～1.2:0.02～0.03，優(yōu)選1:1:0.025；所述的擴(kuò)鏈劑選自乙二醇(EG)、1,4-丁二醇(BDO)、新戊二醇(NPG)、1,6-己二醇(HDO)的一種或幾種。所述的交聯(lián)劑選自三羥甲基丙烷(TMP)和/或甘油。所述的異氰酸酯選自TDI-100(2,4-甲苯二異氰酸酯)或MDI-50中的一種以上；所述的MDI-50，內(nèi)含50％的4,4-二苯基甲烷二異氰酸酯，50％的2,4-二苯基甲烷二異氰酸酯；所述的芳香族異氰酸酯，選自MDI-40至MDI-100或TDI-65至TDI-100中的一種以上；所述的MDI-40至MDI-100，指4,4-二苯基甲烷二異氰酸酯與2,4-二苯基甲烷二異氰酸酯的質(zhì)量比從40:60至100:0；所述的TDI-65至TDI-100，指甲苯2,4-二異氰酸酯與甲苯2,6-二異氰酸酯的質(zhì)量比從65:35至100:0；優(yōu)選的，C2-6脂肪族醛肟選自乙醛肟、丙醛肟、丁醛肟或甲乙醛肟；所述的溶劑選自N,N-二甲基甲酰胺(DMF)、N,N-二甲基乙酰胺(DMAC)、乙酸丙酯(PAc)、乙酸丁酯(BuAc)、甲苯(TOL)或丙二醇甲醚醋酸酯(PMA)。術(shù)語“分子量”指的是數(shù)均分子量。本專利技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)在于：設(shè)計(jì)不同聚酯、聚醚、擴(kuò)鏈劑等的用量比例來獲得不同密度大小發(fā)泡膜，剝離強(qiáng)度可調(diào)節(jié)，發(fā)泡前期配料存放時(shí)間長，此外，交聯(lián)結(jié)構(gòu)發(fā)泡膜性能也更穩(wěn)定。具體實(shí)施方式通過如下具體實(shí)施例對本專利技術(shù)進(jìn)行詳細(xì)說明，但本專利技術(shù)所保護(hù)的范圍不局限于這些實(shí)施例，還包括根據(jù)
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
所做的非本質(zhì)性的配方調(diào)整和工藝修改。所采用的原料說明聚酯多元醇：polyol1：聚己二酸新戊二醇酯二醇(PNA)，分子量2000，官能度2；polyol3：聚己二酸-1,4丁二醇酯二醇(PBA)，分子量2000，官能度2；polyol4：聚己二酸甲基丙二醇酯二醇，分子量2000，官能度2；polyol6：聚己二酸丁二醇甲基丙二醇酯二醇，分子量2000，官能度2；polyol8：聚己二酸二甘醇酯二醇，分子量2000，官能度2；聚醚多元醇：polyol2：聚氧化丙烯二醇(PPG)，分子量2000，官能度2；polyol5：聚氧化丙烯二醇(PPG)，分子量480，交聯(lián)劑為甲基丙二醇或甘油，官能度3；polyol9：聚四亞甲基醚二醇PTMEG，分子量2000，官能度2；聚碳酸酯二醇：polyol7：聚碳酸己二醇酯二醇，分子量2000，官能度2；TMP：三羥甲基丙烷EG：乙二醇BDO：1,4-丁二醇TDI-100：2,4-甲苯二異氰酸酯TDI-65：內(nèi)含65％2,4-甲苯二異氰酸酯，35％2,6-甲苯二異氰酸酯MDI-100：4,4-二苯基甲烷二異氰酸酯MDI-50：內(nèi)含50％的4,4-二苯基甲烷二異氰酸酯和50％的2,4-二苯基甲烷二異氰酸酯DMF：N,N-二甲基甲酰胺PMA：丙二醇甲醚醋酸酯BuAc：乙酸丁酯TOL：甲苯實(shí)施例1在1L反應(yīng)瓶中加入polyol1、polyol2、TMP、EG、DMF，35℃混合20min后，加入TDI-100，升溫至75℃反應(yīng)2h，測定NCO為3.5％，降溫至65℃后加入乙醛肟，待溫度穩(wěn)定后于80℃保溫反應(yīng)30min，制得85％固含量樹脂。取合成后的樹脂100g，加入經(jīng)30gDMF稀釋后的10.6g的MDI-100，開啟裝有分散盤的攪拌機(jī)500rpm分散2min，穩(wěn)定時(shí)間長達(dá)20min，用30s刮棒刮涂于基材上在160℃烘烤10min，即可獲得所述的發(fā)泡型聚氨酯樹脂，泡孔直徑為190μm，測試剝離強(qiáng)度達(dá)105N/m。取合成后的樹脂100g，加入10.6g的MDI-50后，開啟裝有分散盤的攪拌機(jī)500rpm分散2min，穩(wěn)定時(shí)間長達(dá)30min，用30s刮棒刮涂于基材上在140℃烘烤10min，即可獲得所述的發(fā)泡型聚氨酯樹脂，泡孔直徑為144μm，測試剝離本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一步法制備發(fā)泡型聚氨酯樹脂的方法，其特征在于，包括以下步驟：(1)在溶劑中，將多元醇、擴(kuò)鏈劑和交聯(lián)劑中的幾種混合后，加入異氰酸酯反應(yīng)；所述的多元醇為聚酯多元醇、聚醚多元醇或聚碳酸酯二醇中的一種或其組合；(2)然后加入C

【技術(shù)特征摘要】
1.一步法制備發(fā)泡型聚氨酯樹脂的方法，其特征在于，包括以下步驟：(1)在溶劑中，將多元醇、擴(kuò)鏈劑和交聯(lián)劑中的幾種混合后，加入異氰酸酯反應(yīng)；所述的多元醇為聚酯多元醇、聚醚多元醇或聚碳酸酯二醇中的一種或其組合；(2)然后加入C2-6脂肪族醛肟封閉，得到封閉型預(yù)聚體；(3)加入芳香族異氰酸酯分散混合，刮涂在基材上烘烤，即可得到所述的發(fā)泡型聚氨酯樹脂。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，(1)在溶劑中，將多元醇、擴(kuò)鏈劑和交聯(lián)劑中的幾種混合后，加入異氰酸酯，70～80℃，反應(yīng)1-3h；所述的多元醇為聚酯多元醇、聚醚多元醇或聚碳酸酯二醇中的一種或其組合；(2)然后加入C2-6脂肪族醛肟封閉，75～85℃，反應(yīng)10～50min，得到封閉型預(yù)聚體；(3)加入芳香族異氰酸酯，于400-500r/min分散混合1.5-2min，刮涂在基材上于140-160℃烘烤5～20min可得到所述的發(fā)泡型聚氨酯樹脂發(fā)泡樹脂。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，封閉型預(yù)聚體與芳香族異氰酸酯質(zhì)量份數(shù)為：封閉型預(yù)聚體100份芳香族異氰酸酯5～15份。4.封根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，封閉型預(yù)聚體中，各組分的質(zhì)量百分比如下：各個(gè)組分的百分比之和為100％。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，封閉型預(yù)聚體中，各組分的質(zhì)量百分比如下：各個(gè)組分的百分比之和為100％。6.根據(jù)權(quán)利要求1～5任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述的聚酯多元醇，分子量250-10000；所述的聚醚多元醇，含2個(gè)或3個(gè)端羥基含醚結(jié)構(gòu)，分子量250-10000；所述的聚碳酸酯二醇，分子量250-10000。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述的聚酯多元醇選自不限于：聚己二酸新戊二醇酯二醇(PNA)、聚己二酸-1,4丁二醇酯二醇(PBA)、聚己二酸-1,6己二醇酯二醇、聚己二酸乙二醇酯二醇、聚己二酸甲基丙二醇酯二醇、聚己二酸二甘醇酯二醇、聚己二酸丁二醇甲基丙二醇酯二醇中的一種或幾種；所述的聚醚多元醇，選自不限于：聚氧化丙烯二醇(PPG)、以甲基丙二醇或甘油為起始劑的三官能度PPG、聚氧化乙烯二...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：顧佳佳，蔣紅梅，胡海波，唐勁松，
申請(專利權(quán))人：上海華峰材料科技研究院有限合伙，
類型：發(fā)明
國別省市：上海,31