一种溶液法制备聚氨酯合金的方法技术

本发明专利技术涉及一种溶液法制备聚氨酯合金的方法，将10~100份的溶有自由基聚合引发剂的不饱和单体和100份溶有催化剂的多元醇于60~80 ℃下预聚合0.5~2 h，加入溶剂搅拌均匀后，加入计量的异氰酸酯和扩链剂，于80~100 ℃下继续反应1~10 h，得到聚氨酯合金溶液，然后将聚氨酯合金溶液投入水中使聚氨酯合金成块状析出，破碎成粒料后于130 ℃下干燥3~8 h，得聚氨酯合金粒料，本发明专利技术具有制备简单、聚合物之间达到分子级别的共混，解决了聚氨酯和聚烯烃混合相容性差的问题，发明专利技术的聚氨酯合金具有韧性好、强度和模量均较高等优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于高分子功能材料领域，具体设及一种溶液法制备聚氨醋合金的方法。
技术介绍
热塑性弹性体是继天然橡胶、合成橡胶之后的所谓第=代橡胶，常被称为热塑性 橡胶，室溫下具有初性和弹性，其在高溫下具有流动性，能塑化成型。热塑性弹性体分子链 结构包括硬段和软段，其中硬段部分展现出塑料加工特性；软段部分作为其橡胶段常溫下 决定热塑性弹性体的弹性。因为热塑性弹性体具备橡胶和塑料的双重特性，所W可用于胶 鞋、粘合剂、汽车零部件、电线电缆、胶管、涂料等。设及到汽车、电线电缆、体育用品、建材、 电子器件、皮革、密封件、电动工具、IT产业、玩具等众多领域。热塑性弹性体近几年发展迅 速，是国家重点鼓励发展的产品。 热塑性聚氨醋（简称TPU)是一类重要的热塑性弹性体材料，同时集橡胶的高弹性 与热塑性塑料的成型加工性于一体的高分子材料。分子结构中大量氨键的存在是聚氨醋弹 性体一个显著的结构特性。TPU的分子结构中含有的极性基团，在氨键作用下，使得氨基甲 酸醋基聚集在一起形成硬段；且非极性的酸基和醋基在同样的的作用下聚集在一起形成软 段。硬段含极性强的基团，相互间吸引力大，和软段产生的差异导致了热力学上的不相容， 因此硬段容易聚集在一起形成微区，分布在软段相中，称之为"微相分离"。运一特点使得 TPU具有良好的弹性、机械强渡、耐油、耐臭氧性、优异的低溫性能等；但其缺点也不少，主 要包括：耐老化性差、阻燃性差、湿表面摩擦系数低、容易打滑、加工性能差、成本较高等。因 此，把具有不同性能的聚合物通过共混改性制备成聚合物合金，可W获得单一聚合物所不 具有的或更好的性能，近年来其理论和实践研究十分活跃，并取得了一些重要的进展。 利用聚合物合金技术可W制备聚氨醋合金，一方面可利用TPU的一些优异的物性 改善其他一些聚合物性能方面的不足，另一方面也可采用其它聚合物特定的性能来弥补 TPU的某些性能上的缺陷，与此同时也可降低热塑性聚氨醋成本，有关运方面的工作已引起 人们的兴趣。已经报道的有TPU/PC、P0M/TPU、TPU/PP、TPU/PVC、PA/TPU、PS/ TPU等共混合金。 目前已有的制备聚合物合金的方法存在技术方法少、技术不成熟、设备要求特殊 等各种问题，且都具有较大的局限性，均难于作为制备聚合物合金的普适性方法。如其中的 高速高剪切强度混炼法，不仅要求挤出混炼设备具有数百至一千数百转的转速，且仅适用 于相容性极其良好的聚合物合金体系；反应挤出法不仅对混炼设备的溫度控制、压力控制、 密封性能等方面有苛刻的要求，且聚合物合金体系中物质间必须有较强的反应活性；固相 粉碎法则是先将聚合物合金体系在特殊的固相粉碎单元中在较低的溫度条件下粉碎后，再 在控制混炼强度的条件下在混炼单元中使之实现一种聚合物W纳米尺度分散在另外一种 聚合物中的方法，运种方法不仅需要采用特殊的设备和控制条件，且所形成的合金的形貌 稳定性也很差。 已经发表的文献报道中，研究人员主要注意集中在将TPU共混某种高分子材料， 由此改善高分子材料的某些性能。然而，简单混合不能达到物料间性能的叠加与增强，只有 分子级别的共混才能使两者的性能叠加、增强，出现意想不到的效果。怎样获得TPU和共混 聚合物之间W分子级别的形式结合，是本专利着力解决的困难。
技术实现思路
： 本专利技术的目的在于克服现有技术存在的缺点，提供一种低成本的，具有高模量、高强 度、高弹性W及良好加工性的热塑性聚氨醋弹性体合金的制备方法。 本专利技术的思路是提出一种缩聚与自由基聚合同时进行制备聚氨醋合金的方法，从 而解决一般聚合物合金制备中存在的对设备要求特殊、方法技术局限性大等各种问题。 本专利技术的配方组成(重量份）为： 本专利技术的制备过程为：(1)将0. 05~5份(重量份）的自由基聚合引发剂溶解在100份的不饱和单体中备用。 (2)将100份的多元醇和0. 1~0. 5份催化剂于70 °C混合均匀备用。 (3)将10~100份的溶有自由基聚合引发剂的不饱和单体和100份溶有催化剂的多 元醇于60~80 °C下预聚合0.5~2h，加入溶剂揽拌均匀后，加入计量的异氯酸醋和扩链剂， 于80~100 °C下继续反应1~10h，得到聚氨醋合金溶液。 (4)将聚氨醋合金溶液投入水中使聚氨醋合金成块状析出，破碎成粒料后于130 °C下干燥3~8h，得聚氨醋合金粒料。 所述的聚氨醋合金是由二异氯酸醋、多元醇、与小分子二元醇、不饱和单体和引发 剂为主要成分构成的聚合物之间达到分子级别的共混体。 所述的不饱和单体，包括氯乙締、苯乙締、醋酸乙締、丙締酸、丙締酸甲醋、丙締酸 乙醋、丙締酸下醋、丙締酸异下醋、丙締酸己醋、丙締酸异辛醋、丙締酸月桂醋、丙締酸节醋、 丙締酸环己醋、丙締酸全氣烷基醋、丙締酸径乙基憐酸醋、丙締酸异冰片醋、丙締酸四氨巧 喃甲醋、甲基丙締酸、甲基丙締酸甲醋、甲级丙締酸乙醋、甲基丙締酸下醋、甲基丙締酸异下 醋、甲基丙締酸已醋、丙締酸异辛醋、甲基丙締酸月桂醋、甲基丙締酸异冰片醋、甲基丙締酸 环己醋中的一种或几种组成。 本专利技术所述的引发剂是各种偶氮类引发剂，包括偶氮二异下腊(AIBN)、偶氮 二异戊腊(AMBN)、偶氮二异庚腊(ABVN)、偶氮异下氯基甲酯胺（CANB)、偶氮二环己基甲 腊(ACCN)、偶氮二异下酸二甲醋（AIBME);或各种有机过氧化物类的引发剂，包括有机 过氧化物的主要品种有氨过氧化物（R00H)、二烷基过氧化物（R00R)、二酷基过氧化物 (RC0000CR)、过氧醋（RC000R)、过氧化碳酸醋（R0C0000C0R)及酬过氧化物中 的一种或几种组成。。 本专利技术所述的二异氯酸醋可选用芳香族二异氯酸醋或脂肪族二异氯酸醋，包含4， 4'-二苯基甲烧二异氯酸醋（MDI)、甲苯二异氯酸醋（TDI)、六亚甲基二异氯酸醋（皿I)、异 氣尔酬二异氯酸醋中的一种或几种组成。。 本专利技术中所述的催化剂可选用辛酸亚锡、二月桂酸二下基锡等，其中二月桂酸二 下基锡速度快，控制不好容易凝胶。 本专利技术所述的小分子二元醇扩链剂可选用乙二醇、1，4-下二醇或1，3-丙二醇。 本专利技术所述的溶剂可选用纯苯、醋酸下醋、醋酸乙醋、二甲苯、环己酬、丙酬、N-甲 基化咯烧酬（NMP)和N，N-二甲基二酷胺（DMF)。选用的溶剂需要考虑溶解力、挥发速度， 特别不能选用与NC0基其反应的醇、酸醇类等溶剂，并且溶剂中不能含有水、醇等杂质，也 不能含有碱类物质。 与现有技术相比，本专利技术具有W下突出特点及显著优势：本专利技术具有制备简单、聚 合物之间达到分子级别的共混，解决了聚氨醋和聚締控混合相容性差的问题，专利技术的聚氨 醋合金具有初性好、强度和模量均较高等优点。【具体实施方式】： W下实施例仅用于解释本专利技术，并不当前第1页1 2 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种溶液法制备聚氨酯合金的方法，其特征在于：1.1其配方组成（重量份）为：1.2其制备过程为：（1）将0.05~5份（重量份）的自由基聚合引发剂溶解在100份的不饱和单体中备用；（2）将100份的多元醇和0.1~0.5份催化剂于70 ℃混合均匀备用；（3）将10~100份的溶有自由基聚合引发剂的不饱和单体和100份溶有催化剂的多元醇于60~80 ℃下预聚合0.5~2 h，加入溶剂搅拌均匀后，加入计量的异氰酸酯和扩链剂，于80~100 ℃下继续反应1~10 h，得到聚氨酯合金溶液；（4）将聚氨酯合金溶液投入水中使聚氨酯合金成块状析出，破碎成粒料后于130 ℃下干燥3~8 h，得聚氨酯合金粒料。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：陈登龙，徐井水，陈嘉炼，杜鹏飞，伍毓强，
申请(专利权)人：福建师范大学泉港石化研究院，
类型：发明
国别省市：福建;35