聚氨酯及其制備方法和用途技術

本發明專利技術提供了一種聚氨酯及其制備方法和用途。本發明專利技術所提供的聚氨酯為包括下列反應成分的反應產物：二異氰酸酯、多異氰酸酯或異氰酸酯封端預聚物、多元醇、碳酸酯、羧酸酯、任選的催化劑、任選的擴鏈劑、任選的發泡劑和/或表面活性劑，所述碳酸酯的碳酸酯基官能團和羧酸酯的羧酸酯基官能團的摩爾比為0.85-3.40。用本發明專利技術提供的制備方法制備的聚氨酯，具有良好的物理機械性能，尤其具有良好的耐水解性能。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及聚氨酯領域，特別涉及一種聚氨酯及其制備方法和用途。
技術介紹
聚酯型聚氨酯的耐水解性能一直是其應用中的一個問題。這是因為，在使用過程中，由于接觸水汽或與水直接接觸，酯鍵會因發生水解反應而斷裂，從而導致高分子鏈斷裂，它們的物理性能也因此逐漸降低，以致最后徹底喪失。因此，如何提高它們的抗水解性能，一直是材料領域的研究課題。·通過向聚氨酯反應組分中加入一定含量的助劑可提高抗水解性能。這種添加助劑的方法因為簡單易行和操作方便，被廣泛應用。GB 1205257A公開了碳酸亞烷基酯(alkylene carbonates)作為添加劑，可改善聚酯型聚氨酯材料的水解穩定性。US6737471B2公開了一元羧酸的酯或多元羧酸的酯(其(第一)電離常數(pKa)為O. 5_4)可以提高聚氨酯的水解穩定性，并且當添加一定比例的羧酸酯時，所得到的聚氨酯微孔彈性體具有最好的水解穩定性。
技術實現思路
本專利技術的目的之一，在于提供一種具有改善的耐水解性的聚氨酯。根據本專利技術的一個實施例，所述聚氨酯，為包括下列成分A)-G)的反應成分的反應產物A) 一種或多種二異氰酸酯、多異氰酸酯或異氰酸酯封端預聚物，所述異氰酸酯封端預聚物為異氰酸酯與第一多元醇的反應產物；B) 一種或多種第二多元醇；C) 一種或多種碳酸酯；D) 一種或多種羧酸酯，所述羧酸酯的羧酸的第一電離常數為O. 5-4 ；E)任選的一種或多種催化劑；F)任選的一種或多種擴鏈劑，所述擴鏈劑的分子量小于等于800 ;和G)任選的一種或多種發泡劑和/或表面活性劑；所述第一多元醇和第二多元醇中至少一種為聚酯多元醇。優選地，所述聚酯多元醇的羥值為20-280mgK0H/g，官能度為1_3。在一個優選的實施例中，所述碳酸酯的碳酸酯基官能團和羧酸酯的羧酸酯基官能團的摩爾比為O. 85-3. 40。在另一個優選的實施例中，所述碳酸酯為環狀碳酸酯和/或線性碳酸酯。在又一個優選的實施例中，所述碳酸酯選自下列的一種或多種環狀碳酸酯碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、1，2-碳酸丁烯酯、2，3-碳酸丁烯酯、1，2-環己烯碳酸酯和苯乙烯碳酸酯。在還一個優選的實施例中，所述羧酸酯選自下列的一種或多種二甲基草酸酯、二乙基草酸酯、二丁基草酸酯，Y-丁內酯、Y-戊內酯、ε-己內酯、α，Y-二甲基丁內酯、β，Y _ 二甲基丁內酉旨、Y，Y -二甲基丁內酉旨和α_乙基-Y -甲基丁內酉旨。在還一個優選的實施例中，所述聚氨酯的兩周耐水解性能為拉伸強度保留值40-100%，根據 SATRA ΤΜ344 標準測定。本專利技術的目的之二，在于提供一種制備聚氨酯的方法。根據本專利技術的一個實施例，所述制備聚氨酯的方法，包括步驟使包括下列成分A)-G)的反應成分反應Α) 一種或多種二異氰酸酯、多異氰酸酯或異氰酸酯封端預聚物，所述異氰酸酯封端預聚物為異氰酸酯與第一多元醇的反應產物；B) 一種或多種第二多元醇；C) 一種或多種碳酸酯；D) 一種或多種羧酸酯，所述羧酸酯的羧酸的第一電離常數為O. 5-4 ；Ε)任選的一種或多種催化劑；F)任選的一種或多種擴鏈劑，所述擴鏈劑的分子量小于等于800 ;和G)任選的一種或多種發泡劑和/或表面活性劑；所述第一多元醇和第二多元醇中至少一種為聚酯多元醇。優選地，所述聚酯多元醇的羥值為20-280mgK0H/g，官能度為1_3。 在一個優選的實施方式中，所述碳酸酯的碳酸酯基官能團和羧酸酯的羧酸酯基官能團的摩爾比為O. 85-3. 40。在另一個優選的實施例中，所述碳酸酯為環狀碳酸酯和/或線性碳酸酯。在又一個優選的實施例中，所述碳酸酯選自下列的一種或多種環狀碳酸酯碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、1，2-碳酸丁烯酯、2，3-碳酸丁烯酯、1，2-環己烯碳酸酯和苯乙烯碳酸酯。在還一個優選的實施例中，所述羧酸酯選自下列的一種或多種二甲基草酸酯、二乙基草酸酯、二丁基草酸酯，Y-丁內酯、Y-戊內酯、ε-己內酯、α，Y-二甲基丁內酯、β，Y _ 二甲基丁內酉旨、Y Y -二甲基丁內酉旨和乙基-Y -甲基丁內酉旨。在還一個優選的實施例中，所述聚氨酯的兩周耐水解性能為拉伸強度保留值40-100%，根據 SATRA ΤΜ344 標準測定。本專利技術的目的之三，在于提供一種根據本專利技術所制備的聚氨酯在制備聚氨酯泡沫、微孔彈性體和彈性體的應用。用本專利技術提供的制備方法制備的聚氨酯，具有良好的物理機械性能，尤其具有良好的耐水解性能。本專利技術所提供的聚氨酯，特別適合于制備聚氨酯泡沫、微孔彈性體和彈性體。具體實施例方式申請人:意外地發現通過在制備聚氨酯的過程中同時加入碳酸酯和羧酸酯，與單獨加入碳酸酯或羧酸酯相比，能夠顯著提高所得的聚氨酯耐水解能力，特別是在優選的碳酸酯和羧酸酯的摩爾比例范圍內，該技術效果尤其顯著。聚氨酯本專利技術在制備聚氨酯的過程中加入了碳酸酯和羧酸酯，與現有技術相比，顯著提高了所制得的聚氨酯的耐水解性能。優選地，碳酸酯的碳酸酯基官能團和羧酸酯的羧酸酯基官能團的摩爾比為O. 85-3. 40，尤其顯著提高聚氨酯的耐水解性能。本專利技術所提供的聚氨酯，為包括下列成分A)-G)的反應成分的反應產物A) 一種或多種二異氰酸酯、多異氰酸酯或異氰酸酯封端預聚物，所述異氰酸酯封端預聚物為異氰酸酯與第一多元醇的反應產物；B) 一種或多種第二多元醇；C) 一種或多種碳酸酯；D) 一種或多種羧酸酯，所述羧酸酯的羧酸的第一電離常數為O. 5-4 ；E)任選的一種或多種催化劑；F)任選的一種或多種擴鏈劑，所述擴鏈劑的分子量小于等于800 ;和G)任選的一種或多種發泡劑和/或表面活性劑；所述第一多元醇和第二多元醇中至少一種為聚酯多元醇。優選地，所述聚酯多元醇的羥值為20-280mgK0H/g，官能度為1_3。本領域技術人員熟知羥值的測量方法，例如在Houben ffeyl, Methoden der OrganischenChemie, vol. XIV/2Makromolekulare Stoffe,ρ· 17,Georg Thieme Verlag ;Stuttgart 1963中所公開的。將該文獻的全部內容以引用的方式合并入本文中。所述A)包括一種或多種二異氰酸酯和/或多異氰酸酯，所述二異氰酸酯和/或多異氰酸酯可以是一種二異氰酸酯和/或多異氰酸酯也可以是多種二異氰酸酯和/或多異氰酸酯的混合物。所述二異氰酸酯和/或多異氰酸酯可用通式R(NCO)n表示，其中，R表示含2-18個碳原子的脂肪族烴基、 含6-15個碳原子的芳烴基、或含8-15個碳原子的芳脂族烴基，η = 2-4 ο所述二異氰酸酯和/或多異氰酸酯，優選但不限于乙烯基二異氰酸酯、四亞甲基-1，4- 二異氰酸酯、己二異氰酸酯(HDI)、十二烷基-1，2- 二異氰酸酯、環丁烷-1，3- 二異氰酸酯、環己烷-1，3- 二異氰酸酯、環己烷-1，4- 二異氰酸酯、1-異氰酸酯基_3，3，5-三甲基-5-異氰酸酯基甲基環己烷、六氫甲苯-2，4-二異氰酸酯、六氫甲苯-2，6-二異氰酸酯、六氫苯基_1，3-二異氰酸酯、六氫苯基-1,4- 二異氰酸酯、全氫化_ 二苯基甲燒-2,4-二異氰酸酯、全氫化-二苯基甲烷-4，4- 二異氰酸酯、亞苯基-1，3- 二異氰酸酯、亞苯基-1，4- 二異氰酸酯、杜烯-1，4- 二異氰本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種聚氨酯，為包括下列成分A)?G)的反應成分的反應產物，A)一種或多種二異氰酸酯、多異氰酸酯或異氰酸酯封端預聚物，所述異氰酸酯封端預聚物為異氰酸酯與第一多元醇的反應產物；B)一種或多種第二多元醇；C)一種或多種碳酸酯；D)一種或多種羧酸酯，所述羧酸酯的羧酸的電離常數為0.5?4；E)任選的一種或多種催化劑；F)任選的一種或多種擴鏈劑，所述擴鏈劑的分子量小于等于800；和G)任選的一種或多種發泡劑和/或表面活性劑；其中所述第一多元醇和第二多元醇中至少一種為聚酯多元醇。

【技術特征摘要】
1.一種聚氨酯，為包括下列成分A)-G)的反應成分的反應產物，A)一種或多種二異氰酸酯、多異氰酸酯或異氰酸酯封端預聚物，所述異氰酸酯封端預聚物為異氰酸酯與第一多元醇的反應產物；B)一種或多種第二多元醇；C)一種或多種碳酸酯；D)一種或多種羧酸酯，所述羧酸酯的羧酸的電離常數為O. 5-4 ；E)任選的一種或多種催化劑；F)任選的一種或多種擴鏈劑，所述擴鏈劑的分子量小于等于800;和G)任選的一種或多種發泡劑和/或表面活性劑；其中所述第一多元醇和第二多元醇中至少一種為聚酯多元醇。2.如權利要求1所述的聚氨酯，所述聚酯多元醇的羥值為20-280mgK0H/g，官能度為1_3 ο3.如權利要求1所述的聚氨酯，其中所述碳酸酯的碳酸酯基官能團和羧酸酯的羧酸酯基官能團的摩爾比為O. 85-3. 40。4.如權利要求1所述的聚氨酯，其中所述碳酸酯為環狀碳酸酯和/或線性碳酸酯。5.如權利要求4所述的聚氨酯，其中所述碳酸酯選自下列的一種或多種環狀碳酸酯碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、1，2-碳酸丁烯酯、2，3-碳酸丁烯酯、1，2-環己烯碳酸酯和苯乙烯碳酸酯。6.如權利要求1所述的聚氨酯，其中所述羧酸酯選自下列的一種或多種二甲基草酸酯、二乙基草酸酯、二丁基草酸酯、Y-丁內酯、Y-戊內酯、ε-己內酯、α，Υ-二甲基丁內酉旨、β，Y _ 二甲基丁內酉旨、Y Y -二甲基丁內酉旨和乙基-Y -甲基丁內酉旨。7.如權利要求1-6中任一項所述的聚氨酯，其中所述聚氨酯的兩周耐水解性能為拉伸強度保留值40-100%，根據SATRA ΤΜ344標準測定。8.一種制備聚氨酯的方法，包括步驟使包括下列成分A)-G)的反應成分反應，Α) 一...

【專利技術屬性】
技術研發人員：周志平，張躍冬，石金貴，
申請(專利權)人：拜耳材料科技中國有限公司，
類型：發明
國別省市：