高斷裂伸長率聚氨酯樹脂的制備方法技術(shù)

一種高斷裂伸長率聚氨酯樹脂的制備方法，步驟為：（1）將聚二元醇與1~1.2倍化學(xué)當(dāng)量的二異氰酸酯反應(yīng)，待粘度達(dá)到1.0×105?~3.0×105?mPa·s?/25℃時(shí)終止反應(yīng)，得到樹脂A；（2）將擴(kuò)鏈劑與1~1.2倍化學(xué)當(dāng)量的二異氰酸酯反應(yīng)，待粘度達(dá)到1.0×105?~3.0×105?mPa·s?/25℃時(shí)終止反應(yīng)，得到樹脂B；（3）將樹脂A和B混合得到最終產(chǎn)品，其中A、B的比例以重量計(jì)為：A=30~90%，B=70~10%。這種方法由于軟硬段單獨(dú)合成再共混，軟硬段之間只通過較強(qiáng)的氫鍵結(jié)合在一起，最大程度的消除了軟硬段的相過渡區(qū)，提高了相分離結(jié)構(gòu)，硬段對(duì)軟段的束縛減小，發(fā)揮出了軟段的特性。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)涉及一種，屬于聚氨酯樹脂制造技術(shù)。
技術(shù)介紹
聚氨酯樹脂性能優(yōu)良，目前應(yīng)用廣泛。例如導(dǎo)熱系數(shù)比其它合成保溫材料和天然保溫材料都低，保溫性能好，在保溫材料方面有較大應(yīng)用；軟質(zhì)泡沫彈性好、透氣性優(yōu)良，在墊材方面應(yīng)用較多；此外還有耐磨、耐低溫、高強(qiáng)度、耐油的特點(diǎn)，在各個(gè)領(lǐng)域都有應(yīng)用。產(chǎn)品形態(tài)多樣，有泡沫塑料、彈性體、涂料、膠粘劑、纖維、合成革、防水材料以及鋪裝材料等。聚氨酯優(yōu)良性能是由它的結(jié)構(gòu)決定的。聚氨酯分子由軟段和硬段兩部分組成，軟段是由大分子的多元醇反應(yīng)構(gòu)成，軟段極性較弱；硬段部分則主要由小分子的擴(kuò)鏈劑反應(yīng)構(gòu)成，內(nèi)聚 能較大，分子間可以形成氫鍵，聚集在一起形成硬段微相區(qū)。硬段相區(qū)與軟段相區(qū)的熱力學(xué)不相容性，導(dǎo)致產(chǎn)生微觀相分離，也就是常說的微相分離。微相分離程度越高，則物理性能越強(qiáng)。微相分離程度越高，軟硬段各自的特性也就表現(xiàn)的越明顯。在相同軟硬度的情況下，樹脂的斷裂伸長率由軟段以及軟硬段的微相分離程度決定，軟段的分子量越大，柔順性越好，體現(xiàn)出來的斷裂伸長率就越大；而軟硬段的微相分離程度越大，軟段聚集程度就越大，體現(xiàn)出軟段的特性就越明顯，從而能夠得到較高的斷裂伸長率。現(xiàn)階段熱塑性聚氨酯樹脂的生產(chǎn)方法基本上有三種工藝，即一步法、預(yù)聚法和半預(yù)聚法。一步法為將聚二元醇、擴(kuò)鏈劑和二異氰酸酯一次性投入的生產(chǎn)方法；預(yù)聚法為先將聚二元醇和適量的二異氰酸酯反應(yīng)，生成具有一定分子量的預(yù)聚物，再將預(yù)聚物與擴(kuò)鏈劑以及二異氰酸酯反應(yīng)的生產(chǎn)方法；半預(yù)聚法則是將聚二元醇分為兩部分，一部分先與適量的二異氰酸酯反應(yīng)，生成預(yù)聚物，然后將另一部分和擴(kuò)鏈劑一起加入，與預(yù)聚物反應(yīng)。相同配方下，三種工藝方法得到的聚氨酯樹脂相分離程度是不同的。一步法聚二元醇與擴(kuò)鏈劑一起參與反應(yīng)，反應(yīng)的隨機(jī)性很大，因此軟段硬段相互混在一起，因而微相分離程度最低。而對(duì)于預(yù)聚法工藝，聚二元醇先單獨(dú)反應(yīng)到一定分子量，由于結(jié)構(gòu)以及極性的相似性，會(huì)聚集在一起，并形成一定的結(jié)晶結(jié)構(gòu)，形成軟段相結(jié)構(gòu)；當(dāng)再加入擴(kuò)鏈劑以及二異氰酸酯后，擴(kuò)鏈劑和二異氰酸酯反應(yīng)生成極性較高、結(jié)構(gòu)相似的短硬的分子，這些分子集聚在一起，形成較高的結(jié)晶度，形成硬段相結(jié)構(gòu)，這樣軟段和硬段就形成了較高的相分離。由于預(yù)聚體還含有反應(yīng)基團(tuán)，隨著分子鏈的增長，一部分軟段也會(huì)和硬段連接起來，形成一定的過渡區(qū)，過渡區(qū)的形成，降低了原先的微相分離程度。半預(yù)聚法微相分離程度介于一步法和預(yù)聚法之間。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)旨在提出一種，能使聚氨酯樹脂的相分離程度要高于預(yù)聚法，使軟段的作用得到充分發(fā)揮，從而得到有高斷裂伸長率的聚氨酯樹脂。這種包括以下步驟(I)將聚二元醇與f I. 2倍化學(xué)當(dāng)量的二異氰酸酯在溶劑中加熱進(jìn)行反應(yīng)，待反應(yīng)至粘度達(dá)到I. OXlO5 "3. OXlO5 mPa· s /25°C時(shí)，終止反應(yīng)，得到樹脂A ;(2)將擴(kuò)鏈劑與f I. 2倍化學(xué)當(dāng)量的二異氰酸酯在溶劑中加熱進(jìn)行反應(yīng)，待反應(yīng)至粘度達(dá)到I. OXlO5 3. OXlO5 mPa · s /25°C時(shí)，終止反應(yīng)，得到樹脂B ;(3)將上述兩種樹脂A和B混合，得到最終產(chǎn)品，A、B的混合比例以質(zhì)量計(jì)為A=30 90%，B=70 10%。這種由于軟硬段單獨(dú)合成再共混，軟硬段之間只通過較強(qiáng)的氫鍵結(jié)合在一起，最大程度的消除了軟硬段的相過渡區(qū)，提高了相分離結(jié)構(gòu)，硬段對(duì)軟段的束縛減小，發(fā)揮出了軟段的特性。具體實(shí)施方式 這種包括以下步驟(I)將聚二元醇與f I. 2倍化學(xué)當(dāng)量的二異氰酸酯在溶劑中加熱進(jìn)行反應(yīng)，待反應(yīng)至粘度達(dá)到I. OXlO5 "3. OXlO5 mPa· s /25°C時(shí)，終止反應(yīng)，得到樹脂A ;(2)將擴(kuò)鏈劑與f I. 2倍化學(xué)當(dāng)量的二異氰酸酯在溶劑中加熱進(jìn)行反應(yīng)，待反應(yīng)至粘度達(dá)到I. OXlO5 3. OXlO5 mPa · s /25°C時(shí)，終止反應(yīng)，得到樹脂B ;(3)將上述兩種樹脂A和B混合，得到最終產(chǎn)品，A、B的混合比例以質(zhì)量計(jì)為A=30 90%，B=70 10%。步驟(I)的反應(yīng)溫度可以控制在60°C 100°C，步驟(2)的反應(yīng)溫度可以控制在400C "900C ;樹脂A的固含量可以控制為25%-50%，樹脂B的固含量可以控制為25%_50%。這種中，所述的聚二元醇為聚酯二元醇、聚醚二元醇和聚碳酸酯二元醇中的一種或兩種以上的混合物；聚二元醇的數(shù)均分子量為100(T4000g/mOl。所述的二異氰酸酯可以為4，4' -二苯基甲烷二異氰酸酯、甲苯二異氰酸酯、異佛二酮二異氰酸酯、4，4' -二環(huán)己基甲烷二異氰酸酯等分子量小于300g/mol的芳香族或脂肪族二異氰酸酯的一種或兩種以上的混合物。所述的擴(kuò)鏈劑可以為分子量61飛OOg/mol的二醇、二胺或單醇胺中的一種或者兩種以上的混合物；例如，可以為乙二醇或一縮二乙二醇、1，2-丙二醇、1，3-丙二醇、1，4-丁二醇、1，3-丁二醇、1，5-戊二醇、新戊二醇、1，6己二醇、對(duì)苯二酚二羥乙基醚、乙醇胺、4，4' -二苯基甲烷二胺、3，3 ^ -二氯_4，4' -二氨基-二苯基甲烷等中的一種或者兩種以上的混合。所用的溶劑可以為二甲基甲酰胺、甲基乙基酮、甲苯、乙酸乙酯的一種或兩種以上的混合物。這種制備高斷裂伸長率聚氨酯樹脂的方法中還可加入助劑，此助劑為表面活性齊U、抗氧化劑、紫外吸收劑、耐候穩(wěn)定劑、防水解劑和防粘劑的一種或者兩種以上的混合物。這些助劑的配合及使用比例，可根據(jù)目的和用途進(jìn)行選擇。實(shí)施例I(a)樹脂A的原料 MDI (4，扣二苯基甲烷二異氰酸酯)IOOg 聚己二酸乙二醇酯二醇(數(shù)均分子量1000)400 g； 催化劑辛酸亞錫0.003 g； 抗氧化劑亞磷酸三苯酯0.3g; 溶劑二甲基甲酰胺(DMF)817g； 甲基乙基酮(MEK)350g。(b)樹脂B的原料 EG (乙二醇)60g; MDI (4，扣二苯基甲烷二異氰酸酯)244 g; 抗氧化劑亞磷酸三苯酯0.2g; 溶劑二甲基甲酰胺(DMF)708go(C)制備過程樹脂A 在反應(yīng)器中投入多元醇聚己二酸乙二醇酯二醇400g、抗氧化劑O. 3g、DMF400g，力口熱到45°C，并攪拌25min ;投入MDI50g，釜溫控制在75°C反應(yīng)I小時(shí)，加入DMF200g，MDI30g，控制反應(yīng)溫度75°C繼續(xù)反應(yīng)，隨著粘度的增長將剩余的DMF和MEK加入到反應(yīng)器中，投入催化劑，并逐步加入剩余的MDI，直到粘度達(dá)到2. 4X IO5 mPa-s /25°C;加入終止劑甲醇O. 06g反應(yīng)60min，卸料，得到固含量為30 %的聚氨酯樹脂A，密封保存?zhèn)溆谩渲珺 在反應(yīng)器中投入乙二醇60g、抗氧化劑O. 3g、DMF500g，加熱到45°C，并攪拌25min ；投入MDI 150g，釜溫控制在75°C反應(yīng)I小時(shí)，加入DMF200g, MDI40g，控制反應(yīng)溫度75°C繼續(xù)反應(yīng)，隨著粘度的增長將剩余的DMF加入到反應(yīng)器中，并逐步加入剩余的MDI，直到粘度達(dá)到2. 4X IO5 mPa.s /25°C ;加入終止劑甲醇O. 06g反應(yīng)60min，卸料，得到固含量為30 %的聚氨酯樹脂B。密封保存?zhèn)溆谩渲珹與樹脂B以90 10 (質(zhì)量比，下同)的比例投入到反應(yīng)釜中，控制溫度400C -600C，攪拌均勻后卸料，本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種高斷裂伸長率聚氨酯樹脂的制備方法，其特征在于包括以下步驟：（1）將聚二元醇與1~1.2倍化學(xué)當(dāng)量的二異氰酸酯在溶劑中加熱進(jìn)行反應(yīng)，待反應(yīng)至粘度達(dá)到1.0×105？~3.0×105？mPa·s？/25℃時(shí)，終止反應(yīng)，得到樹脂A；（2）將擴(kuò)鏈劑與1~1.2倍化學(xué)當(dāng)量的二異氰酸酯在溶劑中加熱進(jìn)行反應(yīng)，待反應(yīng)至粘度達(dá)到1.0×105？~3.0×105？mPa·s？/25℃時(shí)，終止反應(yīng)，得到樹脂B；（3）將上述兩種樹脂A和B混合，得到最終產(chǎn)品，A、B的混合比例以質(zhì)量計(jì)為：A=30~90%，B=70~10%。

【技術(shù)特征摘要】

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：紀(jì)尚超，徐欣欣，石磊，息鎖柱，李壽偉，趙磊，裴曉英，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：嘉興禾欣化學(xué)工業(yè)有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：