一种改性聚氨酯及其合成方法技术

本发明专利技术公开了一种改性聚氨酯及其合成方法，其包括以下原料组分：聚醚多元醇、甲苯二异氰酸酯、二羟甲基丙酸、三乙胺、二月桂酸二丁基锡、丙烯酸酯、纳米氧化锌、钼碳磷酸盐、EVA树脂、偶联剂和助剂；本发明专利技术用于解决现有的聚氨酯往往柔韧度不持久、抗菌性不高、生产成本高以及合成步骤复杂等技术问题，本发明专利技术通过将EVA树脂与聚氨酯进行改性处理，使得复合后的聚氨酯具有较持久的柔韧性及使用寿命，可广泛应用与服装以及皮革产业中使用。

【技术实现步骤摘要】
一种改性聚氨酯及其合成方法
本专利技术涉及聚氨酯领域，尤其涉及一种改性聚氨酯及其合成方法。
技术介绍
聚氨酯(PolyurethaneResin)作为一种具有高强度、抗撕裂、耐磨等特性的高分子材料，在日常生活、工农业生产、医学等领域具有广泛应用，也可用于航空、铁路、建筑、体育等方面，可用于制造塑料制品、耐磨合成橡胶制品、合成纤维、硬质和软质泡沫塑料制品、胶粘剂和涂料等；同时，聚氨酯还具有软硬度可调节性好以及低温、柔韧性好等优点。但是现有的聚氨酯往往在使用过程中会出现不耐腐、不耐细菌侵染以及经过长时间晾晒其柔韧性无法持续永久的问题，虽然现有的技术也会使用一些添加剂进行辅助，但是往往合成工艺复杂、粒子附着力不强容易脱落，生产成本较高，不适用于工业化生产。EVA树脂是乙烯-醋酸乙烯共聚物，一般醋酸乙烯(VA)含量在5％～40％。与聚乙烯相比，EVA由于在分子链中引入了醋酸乙烯单体，从而降低了高结晶度，提高了柔韧性、抗冲击性、填料相溶性和热密封性能。通过将其与聚氨酯进行复合，不仅可以增加合成材料的柔韧性和抗腐蚀性能，而且还能够为其他粒子提供更多的附着空间，增加附着粒子之间的分子间作用力。纳米无机材料一直是材料领域研究的热点，而纳米氧化锌作为一种多功能性的新型无机材料，其颗粒大小约在1～100纳米。由于晶粒的细微化，其表面电子结构和晶体结构发生变化，产生了宏观物体所不具有的表面效应、体积效应、高透明度、高分散性等特点。并且其可以作为抗菌剂使用，通过纳米氧化锌的复合作用，改性后的材料更加适于人体使用与接触。本专利技术将聚氨酯与EVA树脂进行改性，改性后制得高分子材料能够具有很好的耐水性、稳定性，同时具有很高的胶膜拉伸强度，同时再加入纳米氧化银可以增加材料的抗菌性能及抗紫外线性能，可广泛应用于服装业以及皮革生产等其他工业领域。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，提供了一种聚氨酯与EVA树脂共混改性的方法，以解决现有的聚氨酯柔韧性不持久、功能化单一、生产工艺复杂、抗菌性能差等技术问题；为解决以上技术问题，本专利技术公开了以下技术方案；本专利技术公开了一种改性聚氨酯，包括以下原料组分：聚醚多元醇、甲苯二异氰酸酯、二羟甲基丙酸、三乙胺、二月桂酸二丁基锡、丙烯酸酯、纳米氧化锌、钼碳磷酸盐、EVA树脂、偶联剂和助剂，其中所述原料的重量组分为：该改性后的聚氨酯具有柔韧性持久、能够长时间接受阳光暴晒不老化变色并且放置在恶劣的环境中，自身附着的细菌少等特点。进一步的，为了更好的利于复合，聚醚多元醇选用分子量为3500～4000的聚氧化丙烯三醇。进一步的，为了提高复合材料的柔韧度以及便于聚合反应的发生，EVA树脂中醇酸乙烯的含量为15～25％，为了更加适于纳米材料的填充，纳米氧化锌的粒径大小为25～35nm。进一步的，为了促进高分子的偶联，偶联剂为钛酸酯偶联剂，助剂为2-(二乙醇胺基)乙磺酸。其中该复合材料的制备，包括以下制备步骤：步骤一、聚醚多元醇的脱水处理将聚醚多元醇倒入圆底烧瓶内，水浴条件下加热并用真空泵进行抽真空处理，直至脱水完全为止；步骤二、聚合反应将步骤一中脱水后的聚醚多元醇放入三口烧瓶中并加热处理，控制反应液的温度为75℃，将甲苯二异氰酸酯和丙烯酸酯分别用恒压滴液漏斗滴加到三口烧瓶中，同时加入催化剂二月桂酸二丁基锡，滴加完毕后，恒温搅拌30分钟；步骤三、改性处理向三口烧瓶中加入EVA树脂，搅拌3～5小时后，将纳米氧化锌和钼碳磷酸盐的混合物加入到反应液中，待反应液呈乳液状时，再向反应液中加入偶联剂和助剂；步骤四、扩链反应然后再向三口烧瓶中加入二羟甲基丙酸，反应温度控制在80～85℃，搅拌3小时后，冷却至室温，用三乙胺进行中和，得到改性聚氨酯。进一步的，在除水过程中为了防止温度过高使得聚醚多元醇分解，步骤一中水浴加热的温度为80℃，真空度为0.5个大气压。进一步的，步骤二中搅拌的速度为150r/min，步骤三中搅拌的速度控制在50～80r/min。本专利技术公开了一种改性聚氨酯及其合成方法，通过将聚氨酯与EVA树脂复合，不仅能够使得聚氨酯的柔韧性能大大提高，并且EVA树脂也能够为聚氨酯提供更大的表面附着位点，为其他功能添加剂的加入提供位点支撑，提高分子间作用力，提高了使用寿命，采用本方案制备的改性聚氨酯具有柔韧度高、抗菌性强、使用寿命长、工艺简单、生产成本低等特点。具体实施方式下面对本专利技术的实施例作详细说明，本实施例在以本专利技术技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本专利技术的保护范围不限于下述的实施例。实施例1实施例1公开了一种改性聚氨酯，包括以下原料组分(重量)为：聚醚多元醇20份、甲苯二异氰酸酯38份、二羟甲基丙酸195份、三乙胺35份、二月桂酸二丁基锡1份、丙烯酸酯20份、纳米氧化锌3份、钼碳磷酸盐1.5份、EVA树脂30份、偶联剂3份和助剂1份。其中，聚醚多元醇为分子量为3500～4000的聚氧化丙烯三醇(南通辰润化工有限公司、分析纯)。EVA树脂(深圳市吉田化工有限公司、VA900)中醇酸乙烯的含量为15％，纳米氧化锌(国华试剂，纯度99.9％)的粒径大小为30nm。偶联剂为钛酸酯偶联剂(南京优普化工有限公司CAS：61417-49-0)，助剂为2-(二乙醇胺基)乙磺酸(武汉欣欣佳丽生物科技有限公司，CAS：10191-18-1)。其制备步骤如下：步骤一、聚醚多元醇的脱水处理将聚醚多元醇倒入圆底烧瓶内，水浴条件下加热并用真空泵进行抽真空处理，直至脱水完全为止；水浴加热的温度为80℃，真空度为0.5个大气压。步骤二、聚合反应将步骤一中脱水后的聚醚多元醇放入三口烧瓶中并加热处理，控制反应液的温度为75℃，将甲苯二异氰酸酯和丙烯酸酯分别用恒压滴液漏斗滴加到三口烧瓶中，同时加入催化剂二月桂酸二丁基锡，滴加完毕后，恒温搅拌30分钟，搅拌的速度为150r/min；步骤三、改性处理向所述三口烧瓶中加入EVA树脂，搅拌3～5小时后，将纳米氧化锌和钼碳磷酸盐的混合物加入到反应液中，搅拌的速度控制在80r/min。待反应液呈乳液状时，再向反应液中加入偶联剂和助剂；步骤四、扩链反应然后再向三口烧瓶中加入二羟甲基丙酸，反应温度控制在85℃，搅拌3小时后，冷却至室温，用三乙胺进行中和，得到改性聚氨酯。实施例2实施例2公开了一种改性聚氨酯，包括以下原料组分(重量)为：聚醚多元醇25份、甲苯二异氰酸酯51份、二羟甲基丙酸19份、三乙胺3份、二月桂酸二丁基锡0.5份、丙烯酸酯30份、纳米氧化锌3份、钼碳磷酸盐1份、EVA树脂30份、偶联剂3份和助剂1份。其中，聚醚多元醇为分子量为3500～4000的聚氧化丙烯三醇(南通辰润化工有限公司、分析纯)。EVA树脂(深圳市吉田化工有限公司、VA900)中醇酸乙烯的含量为15～25％，纳米氧化锌(国华试剂，纯度99.9％)的粒径大小为35nm。偶联剂为钛酸酯偶联剂(南京优普化工有限公司CAS：61417-49-0)，助剂为2-(二乙醇胺基)乙磺酸(武汉欣欣佳丽生物科技有限公司，CAS：10191-18-1)。其制备步骤如下：步骤一、聚醚多元醇的脱水处理将聚醚多元醇倒入圆底烧瓶内，水浴条件下加热并用真空泵进行抽真空处理，直至脱水完全为止；水浴加热的温度为80℃，真空度为0.5个本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种改性聚氨酯，其特征在于，包括以下原料组分：聚醚多元醇、甲苯二异氰酸酯、二羟甲基丙酸、三乙胺、二月桂酸二丁基锡、丙烯酸酯、纳米氧化锌、钼碳磷酸盐、EVA树脂、偶联剂和助剂，其中所述原料的重量组分为：

【技术特征摘要】
1.一种改性聚氨酯，其特征在于，包括以下原料组分：聚醚多元醇、甲苯二异氰酸酯、二羟甲基丙酸、三乙胺、二月桂酸二丁基锡、丙烯酸酯、纳米氧化锌、钼碳磷酸盐、EVA树脂、偶联剂和助剂，其中所述原料的重量组分为：2.如权利要求1所述的改性聚氨酯，其特征在于，所述聚醚多元醇为分子量为3500～4000的聚氧化丙烯三醇。3.如权利要求1所述的改性聚氨酯，其特征在于，所述EVA树脂中醇酸乙烯的含量为15～25％，纳米氧化锌的粒径大小为25～35nm。4.如权利要求1所述的改性聚氨酯，其特征在于，所述偶联剂为钛酸酯偶联剂，所述助剂为2-(二乙醇胺基)乙磺酸。5.一种如权利要求1-4中任一所述的改性聚氨酯的制备方法，其特征在于，包括以下制备步骤：步骤一、聚醚多元醇的脱水处理将聚醚多元醇倒入圆底烧瓶内，水浴条件下加热并用真空泵进行抽真空处理，直至脱水完全为止；步骤二、聚合...

【专利技术属性】
技术研发人员：王荷香，
申请(专利权)人：王荷香，
类型：发明
国别省市：浙江,33