【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于聚氨酯原料制備領域，主要涉及一種抗撕裂功能化擴鏈劑、制備及其在抗撕裂聚氨酯中的應用。
技術介紹
1、聚氨酯是德國化學家bayer在上世紀30年代專利技術的聚合物材料，是一種聚合物主鏈中含有氨基甲酸酯重復單元的(ab)n型嵌段共聚物，其中a和b分別表示聚氨酯的軟段和硬段。由于氫鍵作用和相互溶解能力的差異，聚氨酯的軟段和硬段在熱力學上的不相容性，造成了聚氨酯結構中出現明顯的硬段相與軟段相分離的情況，而這種微相分離則賦予了這種多相的聚合物良好的機械強度、彈性、耐腐蝕等特點，為聚氨酯作為多功能材料的設計核心提供了有力的性能基礎。雖然大多數聚氨酯具有良好的彈性，但一旦材料內部出現了微裂紋等缺陷，這些缺陷依然會在材料體系中迅速擴散并形成宏觀缺陷，并使得材料在使用過程中的安全風險顯著升高。常規聚氨酯的斷裂韌性大約在100～1000j/m2。
2、此外，隨著聚氨酯工業的發展，石油基的多元醇用量顯著增加。目前，以蓖麻油為基礎的多元醇已經得到了一定程度的研究與應用，而生物基原料中的氨基酸在聚氨酯領域中得到的關注則相對較少。一方面，氨基酸本身的物理化學特性導致其很難在非水體系中溶解或分散；另一方面，氨基酸中的氨基與異氰酸酯基反應的活性過高，使得反應速率較難控制。因此，液態化與反應活性平衡將是解決氨基酸在聚氨酯中應用的兩個需要亟需解決的技術問題。
技術實現思路
1、本專利技術為解決上述的技術問題，提供一種抗撕裂功能化擴鏈劑、制備及其在抗撕裂聚氨酯中的應用，本專利技術制備得到的基于
2、為解決上述問題，本專利技術通過以下技術方案實現：
3、本專利技術的第一個專利技術目的為：
4、提供一種抗撕裂功能化擴鏈劑，所述的抗撕裂功能化擴鏈劑具有式(1)所示結構：
5、
6、其中，b1、b2為抗撕裂結構單元，a為輔助增韌結構單元，n表示b1-a鏈接的數量，其值為0～99的整數，b1和b2可以相同或不相同；
7、所述的抗撕裂結構單元b1、b2具有式(2)結構：
8、
9、其中r-x-為天然氨基酸衍生物陰離子，y+為氫離子、大體積有機陽離子、金屬陽離子中的一種或幾種的組合；r為功能性側基，m為r的數量，其取值為0～5的整數；x為天然氨基酸結構單元。
10、本專利技術所述的抗撕裂功能化擴鏈劑的進一步優化為：
11、所述的輔助增韌結構單元a，其結構源自：雙酚a二縮水甘油醚，1,4-丁二醇二縮水甘油醚，1,6-己二醇二縮水甘油醚，聚乙二醇二縮水甘油醚，聚丙二醇二縮水甘油醚，新戊二醇二縮水甘油醚，甘油二縮水甘油醚，間苯二酚二縮水甘油醚，丙三醇三縮水甘油醚，三羥甲基丙烷三縮水甘油醚，季戊四醇四縮水甘油醚，八-(γ-縮水甘油醚氧丙基)籠型聚倍半硅氧烷，八-(β-(3,4-環氧環己基)乙基)籠型聚倍半硅氧烷中的一種或幾種的組合。
12、本專利技術所述的抗撕裂功能化擴鏈劑的進一步優化為：
13、所述的天然氨基酸結構單元x選自：甘氨酸，丙氨酸，纈氨酸，亮氨酸，異亮氨酸，苯丙氨酸，蘇氨酸，谷氨酸，谷酰胺，天冬氨酸，蛋氨酸，絲氨酸，酪氨酸，半胱氨酸，賴氨酸，精氨酸，組氨酸，色氨酸，脯氨酸中的一種或幾種的組合。
14、本專利技術所述的抗撕裂功能化擴鏈劑的進一步優化為：
15、所述的功能性側基r其結構源自：正丁基縮水甘油醚，烯丙基縮水甘油醚，5-乙基己基縮水甘油醚，苯基環氧乙烷，苯基縮水甘油醚，甲酚縮水甘油醚，對異丁基苯基縮水甘油醚甲基丙烯酸酯基縮水甘油醚，碳十二十四烷基縮水甘油醚，芐基縮水甘油醚，腰果酚縮水縮水甘油醚中的一種或幾種的組合。所述的功能性側基r用于調節體系力學性能和相容性。
16、本專利技術所述的抗撕裂功能化擴鏈劑的進一步優化為：
17、所述的大體積有機陽離子選自：n,n'-二烷基咪唑陽離子，n-烷基吡啶陽離子，氫化烷基胺陽離子，季銨陽離子中的一種或幾種的組合；
18、所述的金屬陽離子選自：鋰離子，鈉離子，鉀離子，鎂離子，鈣離子，鐵(iii)離子，銅(ii)離子，鋅離子(ii)中的一種或幾種的組合。
19、本專利技術的第二個專利技術目的為：
20、提供一種前面所述的抗撕裂功能化擴鏈劑的制備方法，其包括以下制備步驟：
21、s1.根據需要的摩爾比例，將天然氨基酸結構單元x原料溶于水，并與氫離子、大體積有機陽離子、金屬陽離子中的一種或幾種的組合于50℃下進行中和反應；
22、s2.真空除水后，若需要含有輔助增韌結構單元a的反應物參與反應，則在干燥后的步驟s1的產物中投入含有輔助增韌結構單元a的反應物并于80℃下反應180min，制備得到不含功能性側基的抗撕裂功能化擴鏈劑；
23、s3.若需要引入功能性側基，則投入功能性側基r原料于80℃下繼續反應90min制備得到含功能性側基的抗撕裂功能化擴鏈劑。
24、本專利技術的第三個專利技術目的為：
25、提供一種基于天然氨基酸衍生物的抗撕裂聚氨酯，其包括以下摩爾份數的組分：
26、多官能異氰酸酯1.0份，多元醇0～1.9份，前面所述的抗撕裂功能化擴鏈劑0.1～1.9份，催化劑0～0.05份。
27、所述的抗撕裂聚氨酯在溶劑n,n-二甲基甲酰胺中制備得到。
28、本專利技術的基于天然氨基酸衍生物的抗撕裂聚氨酯的進一步優化為：
29、其包括以下的一個或幾個特征的組合：
30、所述的多官能異氰酸酯選自：甲苯-2,4-二異氰酸酯，甲苯-2,5-二異氰酸酯，甲苯-2,6-二異氰酸酯，間苯二甲基二異氰酸酯，對苯二異氰酸酯，1,3-苯二異氰酸酯，l-賴氨酸二異氰酸酯，2,2,4-三甲基已二異氰酸酯，1,4-環己烷二異氰酸酯，二苯甲烷2,4’-二異氰酸酯，二苯甲烷2,2’-二異氰酸酯，二苯甲烷4,4’-二異氰酸酯，二環己甲烷二異氰酸酯，異佛爾酮二異氰酸酯，六亞甲基二異氰酸酯，聚(二苯甲烷二異氰酸酯)，聚(六亞甲基二異氰酸酯)，三苯基甲烷三異氰酸酯，八-(γ-異氰酸酯丙基)籠型聚倍半硅氧烷中的一種或幾種的組合；
31、所述的多元醇選自：1,4-丁二醇，1,6-己二醇，1,8-辛二醇，分子量400～2000的聚乙烯醇，分子量400～2000的聚乙二醇，分子量400～2000的聚丙二醇，分子量850～2000的聚四氫呋喃醚，三蓖麻油酸甘油酯，分子量1000的羥基封端的聚二甲基硅氧烷中的一種或幾種的組合；
32、所述的催化劑選自：二月桂酸二丁基錫，二月桂酸二辛基錫，辛酸亞錫，二(十二烷基硫)二丁基錫，二(十二烷基硫)二辛基錫，二(十二烷基硫)二甲基錫，二乙酸二丁基錫，二巰基乙酸二丁基錫，氧化二正丁本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種抗撕裂功能化擴鏈劑，其特征在于：
2.根據權利要求1所述的抗撕裂功能化擴鏈劑，其特征在于：
3.根據權利要求1所述的抗撕裂功能化擴鏈劑，其特征在于：
4.根據權利要求1所述的抗撕裂功能化擴鏈劑，其特征在于：
5.根據權利要求1所述的抗撕裂功能化擴鏈劑，其特征在于：
6.一種權利要求1所述的抗撕裂功能化擴鏈劑的制備方法，其特征在于：其包括以下制備步驟：
7.一種基于天然氨基酸衍生物的抗撕裂聚氨酯，其特征在于：
8.根據權利要求7所述的基于天然氨基酸衍生物的抗撕裂聚氨酯，其特征在于：
9.一種權利要求7所述的基于天然氨基酸衍生物的抗撕裂聚氨酯的制備方法，其特征在于：
【技術特征摘要】
1.一種抗撕裂功能化擴鏈劑，其特征在于：
2.根據權利要求1所述的抗撕裂功能化擴鏈劑，其特征在于：
3.根據權利要求1所述的抗撕裂功能化擴鏈劑，其特征在于：
4.根據權利要求1所述的抗撕裂功能化擴鏈劑，其特征在于：
5.根據權利要求1所述的抗撕裂功能化擴鏈劑，其特征在于：
6...
【專利技術屬性】
技術研發人員：邢翀，賈敘東，黃挺，劉身凱，沈清平，
申請(專利權)人：廣州秀珀化工涂料有限公司，
類型：發明
國別省市：
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