本發明專利技術提供了一種二氧化碳基聚（碳酸酯-醚）型聚氨酯及其制備方法，該方法將30mol%~90mol%的數均分子量為500~5000的二氧化碳基聚（碳酸酯-醚）多元醇與10mol%~70mol%的數均分子量為500~5000、熔點小于160℃的聚芳香族二元羧酸-脂肪族二元醇酯或聚芳香族二元羧酸-脂肪族二元羧酸-脂肪族二元醇酯加熱熔融，得到熔融混合物后再與異氰酸酯進行反應，得到上述聚氨酯。本發明專利技術首次將二氧化碳基聚（碳酸酯-醚）多元醇與低熔點的聚芳香族二元羧酸-脂肪族二元醇酯或聚芳香族二元羧酸-脂肪族二元羧酸-脂肪族二元醇酯制備聚氨酯，引入芳香族基團能改善二氧化碳基聚（碳酸酯-醚）型聚合物的力學性能。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及聚合物
，特別涉及一種。
技術介紹
二氧化碳-環氧化合物共聚物是指由二氧化碳與環氧烷烴通過共聚方式合成的一種高分子材料。由于共聚過程中二氧化碳與環氧烷烴不能完全交替插入，因此嚴格意義上講，該共聚物是一種聚(碳酸酯-醚)樹脂。二氧化碳-環氧化合物共聚物可以完全被微生物分解，是一種理想的完全生物分解型高分子材料，并且其制備過程簡單、原料成本低廉，具有良好的應用前景。為了進一步擴大二氧化碳-環氧化合物共聚物作為生物降解型材料的應用范圍，現有技術公開了多種改善二氧化碳-環氧化合物共聚物的性能的方法，如合成高分子量、結構規整的二氧化碳-環氧化合物共聚物；將二氧化碳、環氧化合物與其他單體共聚形成結構組成可調的聚合物；和將二氧化碳-環氧化合物共聚物與其他聚合物混合等。其中，二氧化碳基聚(碳酸酯-醚)型聚氨酯是一種以二氧化碳-環氧化合物共聚物為原料，與二異氰酸酯或多異氰酸酯反應形成的聚合物材料，其一般具有一些聚酯型聚氨酯和聚醚型聚氨酯所不具有的性質，如良好的耐溶劑性、耐水解性和耐氧化性等。但是，其中的原料二氧化碳-環氧化合物共聚物由于分子鏈間缺少強極性基團，分子鏈間相互作用力弱，導致該共聚物本身具有不結晶和玻璃化溫度較低等特點，該共聚物形成的材料的強度和韌性等力學性能較差，從而限制了其在一次性包裝、器皿和醫療器械等領域中的應用。因此，上述二氧化碳基聚(碳酸酯-醚)型聚氨酯的分子鏈間的相互作用力仍然較弱，材料的力學性能有限
技術實現思路
為了解決以上技術問題，本專利技術提供一種，該聚氨酯具有優良的力學性能。本專利技術提供一種二氧化碳基聚(碳酸酯-醚)型聚氨酯，由熔融混合物與異氰酸酯經反應制得；所述熔融混合物包含30mol°r90mol%的第一組分，所述第一組分為二氧化碳基聚(碳酸酯-醚)多元醇，所述第一組分的數均分子量為500 5000 ；10mol9T70mol%的第二組分，所述第二組分為聚芳香族二元羧酸_脂肪族二元醇酯或聚芳香族二元羧酸-脂肪族二元羧酸-脂肪族二元醇酯，所述第二組分的數均分子量為500 5000，所述第二組分的熔點小于160°C。優選的，所述第一組分由二氧化碳與環氧化合物經共聚反應制備；所述環氧化合物選自環氧乙烷、環氧丙烷、環氧氯丙烷、環氧丁烷和環氧環己烷中的一種或多種。優選的，所述第一組分的碳酸酯鏈段的含量為25wt9T99wt%。優選的，所述第二組分由二元羧酸和脂肪族二元醇經酯化和縮聚反應制備；所述二元羧酸包含15mol% 100mol%的芳香族二元羧酸；(T85mol%的脂肪族二元羧酸；所述脂肪族二元醇與所述二元羧酸的摩爾比為2. 2^1. 05:1。優選的，所述芳香族二元羧酸選自對苯二甲酸、間苯二甲酸、1，4-萘二甲酸和2，6-萘二甲酸中的一種或多種；所述脂肪族二元羧酸選自丙二酸、丁二酸、戊二酸、己二酸、庚二酸、辛二酸和壬二酸中的任一種；所述脂肪族二元醇為分子量為62 202的脂肪族二元醇。優選的，所述脂肪族二元醇選自乙二醇、1，2-丙二醇、1，3-丙二醇、1，4- 丁二醇、1，5-戊二醇、新戊二醇、1,6-己二醇、1，7-庚二醇、1，8-辛二醇、1，10-葵二醇、2-甲基-1，3-丙二醇、2，2- 二甲基-1，3-丙二醇和3-甲基-1，5-戊二醇中的任一種。優選的，所述熔融混合物與異氰酸酯進行反應時，還包括加入擴鏈劑；所述擴鏈劑選自乙 二醇、1，2-丙二醇、1，3-丙二醇、1，4- 丁二醇、一縮二乙二醇、I，7-庚二醇、I，8-辛二醇、丙三醇、三羥甲基丙烷、I，4-環己二醇、氫化雙酚A、二乙醇胺、三乙醇胺、甲基二乙醇胺、3，3- 二氯-4，4- 二苯基甲烷、二乙基甲苯二胺、3，5- 二甲硫基甲苯二胺、α -甘油烯丙基醚、縮水甘油烯丙基醚和過氧化二異丙苯中的一種或多種；所述擴鏈劑與所述熔融混合物的摩爾比為O. 0Γ0. 5:1。優選的，所述異氰酸酯選自六亞甲基二異氰酸酯、甲基環己基二異氰酸酯、二環己基甲烷二異氰酸酯、甲苯二異氰酸酯、4，4- 二苯基甲烷二異氰酸酯、對苯二異氰酸酯、多亞甲基多苯基多異氰酸酯、3，5- 二甲基4，4- 二苯基二異氰酸酯、2，4-乙苯二異氰酸酯、3，3- 二甲氧基4，4- 二苯基二異氰酸酯、甲苯二異氰酸酯二聚體、異佛爾酮二異氰酸酯、苯二亞甲基二異氰酸酯、1，5-萘二異氰酸酯和四甲基苯二亞甲基二異氰酸酯中的任一種；所述異氰酸酯與所述熔融混合物和所述擴鏈劑中羥基總量的比例為1:廣1. 2:1。優選的，所述熔融混合物與異氰酸酯的反應在催化劑的存在下進行，所述催化劑選自有機錫類催化劑和叔胺類催化劑中的任一種。本專利技術還提供一種二氧化碳基聚(碳酸酯-醚)型聚氨酯的制備方法，包括以下步驟將30mol% 90mol%的第一組分與10mol% 70mol%的第二組分加熱熔融，得到熔融混合物；所述第一組分為二氧化碳基聚(碳酸酯-醚)多元醇，所述第一組分的數均分子量為50(Γ5000 ;所述第二組分為聚芳香族二元羧酸-脂肪族二元醇酯或聚芳香族二元羧酸-脂肪族二元羧酸-脂肪族二元醇酯，所述第二組分的數均分子量為50(Γ5000，所述第二組分的熔點小于160°C ；將所述熔融混合物與異氰酸酯進行反應，得到二氧化碳基聚(碳酸酯-醚)型聚氨酯。與現有技術相比，本專利技術將30mol9T90mol%的數均分子量為500 5000的二氧化碳基聚(碳酸酯-醚)多元醇與10mol9T70mol%的數均分子量為50(Γ5000、熔點小于160°C的聚芳香族二元羧酸-脂肪族二元醇酯或聚芳香族二元羧酸-脂肪族二元羧酸-脂肪族二元醇酯加熱熔融，得到熔融混合物；將所述熔融混合物與異氰酸酯進行反應，得到二氧化碳基聚(碳酸酯-醚)型聚氨酯。本專利技術首次將二氧化碳基聚(碳酸酯-醚)多元醇與低熔點的聚芳香族二元羧酸-脂肪族二元醇酯或聚芳香族二元羧酸-脂肪族二元羧酸-脂肪族二元醇酯通過反應制備聚氨酯，其中芳香族基團的引入對于改善二氧化碳基聚(碳酸酯-醚)型聚合物的硬度、強度和韌性等力學性能非常顯著。實驗結果表明，本專利技術提供的聚氨酯的力學性能優于二氧化碳基聚(碳酸酯-醚)多元醇單獨擴鏈所制備的聚氨酯的力學性能，利于應用。另外，通過調節二氧化碳基聚(碳酸酯-醚)多元醇與低熔點的聚芳香族二元羧酸-脂肪族二元醇酯或聚芳香族二元羧酸-脂肪族二元羧酸-脂肪族二元醇酯的比例，以及低熔點的聚芳香族二元羧酸-脂肪族二元醇酯或聚芳香族二元羧酸-脂肪族二元羧酸-脂肪族二元醇酯中脂肪族鏈段與芳香族鏈段的比例，本專利技術可以實現對聚氨酯材料性能的有效調制，擴大了材料的應用范圍。具體實施例方式為了進一步理解本專利技術，下面結合實施例對本專利技術優選實施方案進行描述，但是應當理解，這些描述只是為進一步說明本專利技術的特征和優點，而不是對本專利技術權利要求的限制。本專利技術提供了一種二氧化碳基聚(碳酸酯-醚)型聚氨酯，由熔融混合物與異氰酸酯經反應制得；所述熔融混合物 包含30mol°r90mol%的第一組分，所述第一組分為二氧化碳基聚(碳酸酯-醚)多元醇，所述第一組分的數均分子量為500 5000 ；10mol9T70mol%的第二組分，所述第二組分為聚芳香族二元羧酸_脂肪族二元醇酯或聚芳香族二元羧酸-脂肪族二元羧酸-脂肪族二元醇酯，所述第二組分的數均分子量為5本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種二氧化碳基聚（碳酸酯?醚）型聚氨酯，由熔融混合物與異氰酸酯經反應制得；所述熔融混合物包含：30mol%~90mol%的第一組分，所述第一組分為二氧化碳基聚（碳酸酯?醚）多元醇，所述第一組分的數均分子量為500~5000；10mol%~70mol%的第二組分，所述第二組分為聚芳香族二元羧酸?脂肪族二元醇酯或聚芳香族二元羧酸?脂肪族二元羧酸?脂肪族二元醇酯，所述第二組分的數均分子量為500~5000，所述第二組分的熔點小于160℃。
【技術特征摘要】
1.一種二氧化碳基聚(碳酸酯-醚)型聚氨酯，由熔融混合物與異氰酸酯經反應制得；所述熔融混合物包含30mol°r90mol%的第一組分，所述第一組分為二氧化碳基聚(碳酸酯-醚)多元醇，所述第一組分的數均分子量為500 5000 ；10mol9T70mol%的第二組分，所述第二組分為聚芳香族二元羧酸-脂肪族二元醇酯或聚芳香族二元羧酸-脂肪族二元羧酸-脂肪族二元醇酯，所述第二組分的數均分子量為500^5000，所述第二組分的熔點小于160°C。2.根據權利要求1所述的二氧化碳基聚(碳酸酯-醚)型聚氨酯，其特征在于，所述第一組分由二氧化碳與環氧化合物經共聚反應制備；所述環氧化合物選自環氧乙烷、環氧丙烷、環氧氯丙烷、環氧丁烷和環氧環己烷中的一種或多種。3.根據權利要求1或2所述的二氧化碳基聚(碳酸酯-醚)型聚氨酯，其特征在于，所述第一組分的碳酸酯鏈段的含量為25wt9T99wt%。4.根據權利要求1所述的二氧化碳基聚(碳酸酯-醚)型聚氨酯，其特征在于，所述第二組分由二元羧酸和脂肪族二元醇經酯化和縮聚反應制備；所述二元羧酸包含15mol%^100mol%的芳香族二兀羧酸；(T85mol%的脂肪族二元羧酸；所述脂肪族二元醇與所述二元羧酸的摩爾比為2. 2 . 05:1。5.根據權利要求4所述的二氧化碳基聚(碳酸酯-醚)型聚氨酯，其特征在于，所述芳香族二元羧酸選自對苯二甲酸、間苯二甲酸、1，4-萘二甲酸和2，6-萘二甲酸中的一種或多種；所述脂肪族二元羧酸選自丙二酸、丁二酸、戊二酸、己二酸、庚二酸、辛二酸和壬二酸中的任一種；所述脂肪族二元醇為分子量為62 202的脂肪族二元醇。6.根據權利要求5所述的二氧化碳基聚(碳酸酯-醚)型聚氨酯，其特征在于，所述脂肪族二元醇選自乙二醇、1，2-丙二醇、1，3-丙二醇、1，4- 丁二醇、1，5-戊二醇、新戊二醇、1,6-己二醇、1，7-庚二醇、1，8-辛二醇、1，10-葵二醇、2-甲基_1，3-丙二醇、2，2-二甲基-1，3-丙二醇和3-甲基-1，5-戊二醇中的任一種。7.根據權利要求1所述的二氧化碳基聚(...
【專利技術屬性】
技術研發人員：秦玉升，付雙濱，王獻紅，王佛松，
申請(專利權)人：中國科學院長春應用化學研究所，
類型：發明
國別省市：
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