一种含氟聚氨酯的制备方法，其特征在于，采用本体聚合方法进行乙烯基单体的自由基共聚合，制备含有羟基结构单元的含氟聚合物作为Ａ组分，然后与Ｂ组分中的异氰酸酯预聚物进行化学反应，生成含氟聚氨酯；然后在室温条件下，将Ａ组分和Ｂ组分搅拌均匀，Ａ组分与Ｂ组分之比为１００／７０～１１０，经化学反应得到含氟聚氨酯；所述乙烯基单体包括含氟烯烃单体、乙烯基烷基醚、乙烯基烷基酯及乙烯基醇类；所述异氰酸酯预聚物是指异氰酸酯与聚酯多元醇反应生成的预聚物；所述化学反应的条件包括：小于等于２ＭＰａ的压力，小于等于８０℃的温度。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及，具体地说，本专利技术涉及一种以含氟多元醇为A组分，异氰酸酯预聚物为B组分，两组分在室温条件下反应制备含氟聚氨酯的方法。
技术介绍
聚氨酯材料是一种用途广泛、性能优良的合成高分子材料。二战以后，聚 氨酯材料的研究与应用在世界范围内发展起来。聚氨酯材料的结构大都是由软 段和硬段以嵌段、接枝或互穿网络等形式组成的，软段通常为聚醚或聚酯多元 醇，可赋予聚氨酯优异的柔性和韧性，硬段通常是异氰酸酯与小分子二元醇或 二元胺的縮聚物，赋予了聚氨酯以强度和刚度，通过调整软硬段的结构及比例， 可获得不同结构，不同性能的聚合物。聚氨酯材料具有耐磨、抗撕裂、抗曲挠 性好、加工性能优良等特点，广泛应用于运输、家电、制鞋、机械、建筑、轻 纺、体育用具及国防等领域。虽然聚氨酯材料具有上述优良的性能，但同时也存在着热稳定性不好，易 发生化学降解等缺陷，制约了聚氨酯材料在某些领域的应用。随着高分子科学 的发展，人们可以根据使用需要进行结构设计，在保留聚氨酯材料优异性能的 同时，在聚氨酯结构中引人其他功能基团对其进行改性，以满足不同的使用要 求。在聚氨酯材料中引入含氟结构单元，可以得到兼具两种材料优点的新材料， 从而弥补聚氨酯材料的不足，拓宽聚氨酯材料的使用范围。氟原子结合电子能力强，可极化率小，折射率低，其电负性是所有元素中最 高的，因而含氟聚合物具有优良的电学性能和光学性能。氟原子半径小，键长 短，键能高(高达485.6KJ/mo1)，因此含氟聚合物的耐热性、耐氧化性及耐化 学性优异。同时含氟聚合物的分子间凝聚力低，空气和聚合物界面间的分子间 作用力小，表面能低，难于被液体或固体浸润，表面摩擦系数低，赋予了含氟 聚合物优异的耐水性、耐油性及耐粘污性。将含氟单元引入到聚氨酯结构中后，可使该高聚物具有一系列独特的性能， 如极好的耐紫外线和核辐射性、柔韧性、优良的耐磨性、低表面能、高抗张强 度、高电阻率和高耐候性等。关于含氟聚氨酯的研究成果报道较少，大部分是以专利的形式发表。尽管 Bayer公司的聚氨酯化学和工艺研究工作于1947年首先开始，但氟化聚氨酯的 报道最早发表于1958年的一篇英国专利，该专利叙述了以非氟代异氰酸酯与氟 代二醇、聚酯和聚醚生成聚氨酯的反应。含氟聚氨酯领域由于Whittaker公司 Narmco研究发展部的工作而大大开拓，这项工作是以几种新型的氟代二异氰酸 酯与多种氟代二醇、聚醚和聚酯多元醇合成含氟聚氨酯。此后，美国及前苏联 为了发展航天事业的需要，相继对含氟聚氨酯进行了深入的研究。目前，国外许多大公司，如3M、 Bayer、 BASF等大公司都相继投入了大量的资金对含氟聚 氨酯材料进行开发。国内对含氟聚氨酯的研究受资金、原料等因素的限制，在 这方面开展的工作较少。中国科学院化学所在聚氨酯医用材料的研究中，引入 了全氟基团，取得了一些研究结果。纵观含氟聚氨酯的发展，由于含羟基或异氰酸端基的氟单体来源有限，氟 化聚氨酯的合成受到很大的局限。虽然以含氟多元醇或含氟异氰酸酯为原料制 得的含氟聚氨酯具有其他材料无法比拟的优良性能，但由于其合成困难且价格 昂贵，目前仍无法满足工业化生产的需要。
技术实现思路
本专利技术为了克服上述技术无法满足工业化生产需要的不足，提供了一种原 料易得、工艺简单的制备含氟聚氨酯的方法。本专利技术公开了，采用本体聚合方法进行乙烯基 单体的自由基共聚合，制备含有羟基结构单元的含氟聚合物作为A组分，然后 与B组分中的异氰酸酯预聚物进行化学反应，操作时，在室温条件下，将A组 分和B组分搅拌均匀，A组分与B组分之比为100/70-110,经化学反应得到含 氟聚氨酯；所述乙烯基单体包括含氟烯烃单体、乙烯基烷基醚、乙烯基烷基酯 及乙烯基醇类；所述异氰酸酯预聚物是指异氰酸酯与聚酯多元醇反应生成的预 聚物；所述化学反应的条件包括小于等于2MPa的压力，小于等于8(TC的温 度。在A组分中，含氟聚合物内的氟含量占含氟聚合物的15.3-27.2%，羟值为 55~83mgKOH/g，数均分子量为1000-4000;单位为重量百分数。所述A组分中的含氟烯烃为三氟氯乙烯、四氟乙烯、偏氟乙烯、六氟丙烯 中M_~禾中^胃禾中^]》且*。所述A组分中的乙烯基烷基酯为醋酸乙烯酯；乙烯基烷基醚为乙烯基乙基 醚、乙烯基正丁基醚、乙烯基异丁基醚中的一种或两种的组合。 所述A组分中的乙烯基醇为烯丙醇。 所述A组分中的引发剂是偶氮二异丁腈。在高压反应釜中加入100份乙烯基单体，8 19份引发剂，16-29.6份乙烯基 垸基醚或16 29.6份乙烯基烷基酯，12.7-18.2份的乙烯基醇，封闭高压反应釜， 氮气置换高压反应釜内的空气后，用注射泵向高压反应釜内加67.64~77.71份的 含氟烯烃，于温度为65~80°C、聚合压力为0.3~2MPa条件下反应8~12小时， 得到A组分含氟多元醇，单位为重量份。所述B组分中的异氰酸酯预聚物为MDI和液化MDI的混合物，聚酯多元 醇为MC-254(AV岣.1 0.8， OH=53~59 mgKOH/g);在B组分中的含量为MDI 55.1-59.3份，液化MDI5.0 10份，聚酯多元醇MC-254 (AV=0.1~0.8， OH=53~59 mgKOH/g)37.1 40.8份；B组分的制备方法为，异氰酸酯预聚物和聚酯多元醇在 氮气保护下于60 8(TC下反应2小时；B组分中异氰酸酯预聚物的异氰酸酯 (NCO)含量为16.8-21.5份；单位为重量份。本专利技术以含氟多元醇为A组分，异氰酸酯预聚物为B组分，两组分在室温条件下反应制备含氟聚氨酯，原料易得，工艺简单，避免了制备含氟聚氨酯对 原料的苛刻要求，为工业化生产提供了一条有效的途径。在聚氨酯结构中引入 了含氟单元后，可使聚合物的性能得到大幅的提高，并赋予了聚氨酯材料许多 新的有价值的性能，扩大了聚氨酯材料的使用范围，特别是在许多对聚合物材 料性能要求严格的领域，这一优势尤为突出，因而本专利技术的特点是十分突出的。 具体实施例方式实例1A组分的制备方法向带有搅拌机构的6L高压反应釜中加入203g偶氮二 异丁腈，3100g醋酸乙烯酯，1900g烯丙醇，封闭高压反应釜，充入氮气置换高 压反应釜内空气三次，然后通过注射泵向高压反应釜内加入10450g三氟氯乙烯， 关闭高压反应釜阀门。升温到7(TC开始反应，此时高压反应釜压力为1.2MPa， IO小时后反应停止，高压反应釜的压力为0.3MPa。得到的产物为粘稠状含氟树 脂，该树脂的氟含量为18.3%，羟值为58 mgKOH/g，数均分子量为1520。B组分的制备方法向带有搅拌机构的2L反应釜中加入9600gMDI，升温 至75tM吏其融化，随后加入870g液化MDI和6815gMC-254聚酯多元醇，将混 合物在氮气保护下于8(TC反应2小时。该异氰酸酯预聚物的NCO含量为17.8 %。在室温条件下将A组分与B组分以100: 70-75的比例搅拌均匀，经化学反 应即可得到性能优异的含氟聚氨酯。实例2A组分的制备方法向带有搅拌机构的6L高压反应釜中加入165g偶氮二 异丁腈，3000g乙烯基正丁基醚，2000g烯丙醇，封闭高压反应釜，充入氮气置 换高压反应釜内空气三次，然后通过注射泵向高压反应釜内本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种含氟聚氨酯的制备方法，其特征在于，采用本体聚合方法进行乙烯基单体的自由基共聚合，制备含有羟基结构单元的含氟聚合物作为Ａ组分，然后与Ｂ组分中的异氰酸酯预聚物进行化学反应，生成含氟聚氨酯；然后在室温条件下，将Ａ组分和Ｂ组分搅拌均匀，Ａ组分与Ｂ组分之比为１００／７０～１１０，经化学反应得到含氟聚氨酯；所述乙烯基单体包括含氟烯烃单体、乙烯基烷基醚、乙烯基烷基酯及乙烯基醇类；所述异氰酸酯预聚物是指异氰酸酯与聚酯多元醇反应生成的预聚物；所述化学反应的条件包括：小于等于２ＭＰａ的压力，小于等于８０℃的温度。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：何天华，毛本春，刘敏，许磊，
申请(专利权)人：无锡双象化学工业有限公司，
类型：发明
国别省市：32
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