【技术实现步骤摘要】
一种高规整热塑性聚氨酯材料及制备方法
本专利技术属于高分子材料领域，具体涉及一种高规整热塑性聚氨酯材料及其制备方法。
技术介绍
工业上生产热塑性聚氨酯的方法有一步法和预聚物法，前者是将所有原料一起加入进行反应，生产效率高，但是反应放热过于激烈，不易散热，容易产生副反应，后者生产工艺过程较复杂，能量消耗较高，但是副反应少，产品质量容易控制，在产品性能上普遍优于一步法产品，预聚物法是制备高性能质量稳定热塑性聚氨酯的重要方法。硬段含量对热塑性聚氨酯弹性体的性能有很大的影响，工业上在选定软段分子量的前提下，往往通过调整聚氨酯的硬段含量来调整聚氨酯的性能，硬段含量往往是通过二异氰酸酯的的用量来调节，但在预聚物法中，当二异氰酸酯酯和低聚物二醇的摩尔比大于2时，预聚物就含有异氰酸根封端的预聚物和游离的二异氰酸酯，游离的的二异氰酸酯(如TDI)由于蒸气压高，容易挥发,脂肪族的二异氰酸酯也存在蒸气压高，容易挥发的特点，这对工业生产上对工人存在伤害，并且预聚体不稳定。如何减少预聚体中的游离的二异氰酸酯对预聚体的保存和对保障生产人员的安全有很大的...
【技术保护点】
1.一种高规整热塑性聚氨酯材料，所述热塑性聚氨酯材料中软段结构中含有衍生自大分子二元醇的链段，硬段结构中含规整的衍生自二异氰酸酯和扩链剂链段，硬段结构中的规整链段结构式如下：/n
【技术特征摘要】
1.一种高规整热塑性聚氨酯材料，所述热塑性聚氨酯材料中软段结构中含有衍生自大分子二元醇的链段，硬段结构中含规整的衍生自二异氰酸酯和扩链剂链段，硬段结构中的规整链段结构式如下：
其中，R1、R3分别独立选自碳原子数为2～20的饱和或不饱和的、直链或带有支链的脂肪烷基或芳烷基，优选碳原子数为4～16的饱和或不饱和、直链或带有支链的脂肪烷基或芳烷基；R2为碳原子数为2～6的饱和或不饱和脂肪烷基，优选碳原子数为2～4的饱和或不饱和脂肪烷基。
2.如权利要求1所述的热塑性聚氨酯材料，其特征在于，所述热塑性聚氨酯材料中软段结构含量为40％～80％，优选50％～80％；硬段结构含量为20％～60％，优选20％～50％。
3.如权利要求1或2所述的热塑性聚氨酯材料的制备方法，包括以下步骤：
1)将所述大分子二元醇与二异氰酸酯类化合物进行预聚反应，得到异氰酸酯封端的预聚体；
2)向步骤1)得到的预聚体中加入扩链剂进行扩链反应，得到所述的高规整热塑性聚氨酯材料；
其中，所述的扩链剂分子结构式为：
其中，R1为碳原子数为2～20的饱和或不饱和的、直链或带有支链的脂肪烷基或芳烷基，优选碳原子数为4～16的饱和或不饱和、直链或带有支链的脂肪烷基或芳烷基；R2为碳原子数为2～6的饱和或不饱和脂肪烷基，优选碳原子数为2～4的饱和或不饱和脂肪烷基。
4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于
所述的大分子二元醇、二异氰酸酯与扩链剂的摩尔比为1：(1.5～5)：(0.5～4)，优选为1：(2.05～4)：(1～4)；和/或，
所述的大分子二元醇分子量为650～4000，优选1000～2000；和/或，
所述的大分子二元醇为聚二元醇，所述聚二元醇优选选自已二酸系聚酯二醇、聚己内酯二醇、聚碳酸酯二醇、聚己内酯碳酸酯共聚二醇、端羟基聚丁二烯、端羟基氢化聚丁二烯、端羟基聚丁二烯-丙烯腈、端羟基丁苯橡胶、聚乳酸二元醇中的至少一种；和/或，
所述的二异氰酸酯为二苯基甲烷二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、二环己基甲烷二异氰酸酯、萘二异氰酸酯、对苯二异氰酸酯、1,4-环己烷二异氰酸酯、三甲基-1,6-六亚甲基二异氰酸酯、二甲基联苯二异氰酸酯中的至少一种。
5.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述的扩链剂由环状碳酸酯类化合物和小分子二胺反应得到。
6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，
所述的环状碳酸酯类化合物和小分子二胺的摩尔比为1:(2～2.5)，优选1:(2.05～2.20)；和/或，
所述的反应还加入催化剂A，催化剂A用量为环状碳酸酯类化合物和小分子二胺总质量的0.1～0.5％；所述催化剂A为三氮杂二环类化合物和硫脲中的至少一种；和/或，
所述的反应温度为60～120℃，反应时间为3～6h。
7.根据权利要求5或6所述的制备方法，其特征在于，
所述的环状碳酸酯类化合物为碳酸乙烯酯类化合物，选自碳酸乙烯酯、碳酸亚乙烯酯、碳酸丙烯酯、碳酸丁烯酯中的至少一种；和/或，
所述的小分子二胺选自乙二胺、丙二胺、丁二...
【专利技术属性】
技术研发人员：张立群，胡仕凯，寿韬，赵秀英，
申请(专利权)人：北京化工大学，
类型：发明
国别省市：北京;11
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