安全型酚醛树脂改性聚氨酯功能材料及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种安全型酚醛树脂改性聚氨酯功能材料及其制备方法，属于聚氨酯技术领域。本发明专利技术所述的安全型酚醛树脂改性聚氨酯功能材料，由A组分和B组分组成，其中A组分包括聚醚多元醇、增塑剂、阻燃剂、催化剂、抗氧剂，B组分包括异氰酸酯A、异氰酸酯B、固体酚醛树脂、溶剂。所述的酚醛树脂为未加入固化剂的一阶热固性酚醛树脂，含有活性基团羟甲基，软化点为80～100℃。本发明专利技术所述的安全型酚醛树脂改性聚氨酯功能材料，不仅具有较高的韧性强度和刚性，还具有较高的阻燃性能；本发明专利技术同时提供了简单易行的制备方法。简单易行的制备方法。

【技术实现步骤摘要】
安全型酚醛树脂改性聚氨酯功能材料及其制备方法


[0001]本专利技术涉及一种安全型酚醛树脂改性聚氨酯功能材料及其制备方法，属于聚氨酯


技术介绍

[0002]聚氨酯作为一种高分子化合物，因其良好的力学性能，且易加工，操作简便等优点，已经广泛应用于家电、建筑、日用品、交通等众多领域。近些年来，随着新材料领域的不断发展，对现有材料的性能提出了更高的要求，大家都希望通过复配、掺杂、接枝等技术手段对目前已经相对成熟的各种材料进行改性，进一步提高现有材料的性能，并可以弥补单一种类材料在某些方面的不足。
[0003]聚氨酯弹性体是聚氨酯材料的一种，经过多年的发展，随着技术的不断成熟，已经被广泛应用于众多领域，但同时不可避免的依然存在一些不足，比如材料虽然韧性和强度很高，但刚性不足，在受到一定压力的时候，形变较大；此外，聚氨酯材料的主要原料之一聚醚多元醇大多属于脂肪族羟基化合物，导致材料的阻燃性能不好，氧指数低，在应用范围上受到一定的限制，如何能改善聚氨酯弹性体的这些不足，使其性能进一步提高，是扩大其适用范围的前提条件，这就给材料领域和聚氨酯行业的工作者提出了新的研究方向和课题。
[0004]CN 201410717216.X公开了一种酚醛树脂改性硬质聚氨酯泡沫及其制备方法，其将自制的液态酚醛树脂与异氰酸酯、聚醚多元醇、发泡剂、阻燃剂等同时混合后反应生成泡沫材料。但是其存在以下问题：一方面，液态酚醛树脂粘度和反应程度不易控制；另一方面，异氰酸酯与酚醛树脂、聚醚多元醇等同时混合反应，不能保证酚醛树脂中的刚性苯环均匀分布在反应物中，从而易导致产品的性能不稳定，泡沫的不同位置性能不均，另外物料的混合均匀程度对生产工艺设备等要求较高。

技术实现思路

[0005]本专利技术要解决的技术问题是，克服现有技术中的不足，提供一种安全型酚醛树脂改性聚氨酯功能材料，其不仅具有较高的韧性强度和刚性，还具有较高的阻燃性能；本专利技术同时提供了简单易行的制备方法。
[0006]本专利技术所述的安全型酚醛树脂改性聚氨酯功能材料，由A组分和B组分组成，其中A组分包括聚醚多元醇、增塑剂、阻燃剂、催化剂、抗氧剂，B组分包括异氰酸酯A、异氰酸酯B、固体酚醛树脂、溶剂。
[0007]所述的酚醛树脂为未加入固化剂的一阶热固性酚醛树脂，含有活性基团羟甲基，软化点为80～100℃。
[0008]酚醛树脂分为热固性和热塑性两大类，其中热固性酚醛树脂在高温固化后不会随温度升高再次软化，一阶热固性酚醛树脂加成反应程度大于聚合反应程度，结构中含有大量活性基团羟甲基，羟甲基活性基团可以和异氰酸根反应生成氨基甲酸酯基团，从而将酚醛树脂中的刚性芳香环引入聚氨酯体系内，进而提高其力学性能和阻燃性能。本专利技术优选
济宁华凯树脂有限公司牌号为HK
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D6811和HK
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D6812树脂。
[0009]优选的，聚醚多元醇的官能度为3，羟值为330～470mgKOH/g，相对分子量为350～510。进一步优选为山东蓝星东大有限公司的DV125、MN
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500或MN
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700中的一种或多种，更进一步优选为MN
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500。
[0010]优选的，增塑剂为邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二辛酯、对苯二甲酸二辛酯或邻苯二甲酸二异壬酯中的一种或多种。
[0011]所述催化剂为有机锡催化剂和三聚型催化剂复合使用，进一步优选的复合比例为0.3:0.2～1.0:0.5。
[0012]优选的，有机锡催化剂为T
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12、T
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120或T
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125。
[0013]优选的，三聚型催化剂为DABCO TMR、DABCO TMR
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2、DABCO TMR
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30、Polycat 41或Polycat 46。
[0014]优选的，抗氧剂为245、1790或GA80。
[0015]优选的，异氰酸酯A为聚合MDI，其
‑
NCO含量为30.5％～32.0％，粘度为150～250mPa
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s；异氰酸酯B为MDI
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50。进一步优选的，异氰酸酯A选用的是万华化学集团股份有限公司的PM
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200，异氰酸酯B选用的是万华化学集团股份有限公司的MDI
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50。
[0016]优选的，溶剂为N,N
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二甲基甲酰胺、尼龙酸甲酯、N
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甲基吡咯烷酮、四氢呋喃或四氯化碳中的一种或多种。进一步优选为尼龙酸甲酯。
[0017]所述尼龙酸甲酯是由琥珀酸(丁二酸)二甲酯CH3OOC(CH2)2COOCH3，戊二酸二甲酯CH3OOC(CH2)3COOCH3和已二酸二甲酯CH3OOC(CH2)4COOCH三种二价酸酯溶剂组成，是一种无毒、无色、具有超强溶解能力的高沸点环保溶剂，是一种可生物降解的环保型高沸点溶剂。而酚醛树脂作为一种高分子带有大量苯环结构的树脂材料，常用溶剂对其溶解效果并不是很理想，仅醇类溶剂效果相对较好，其中以甲醇和乙醇效果最为理想，但醇类溶剂一方面对人体会产生不同程度的伤害，另一方面因其闪点低、易燃等问题，在很多领域中会带来很大的安全隐患，因此应尽量避免使用，在经过多次试验验证后，发现尼龙酸甲酯因其多种酯类化合物的协调作用，对酚醛树脂的溶解能力比常用的溶剂强，几乎等同于醇类溶剂，且闪点高，无污染，安全性能优良，可以作为酚醛树脂的优良溶剂使用。
[0018]所述的安全型酚醛树脂改性聚氨酯功能材料的制备方法，包括以下步骤：
[0019](1)用氮气置换预聚釜B三次，投入配方量的固体酚醛树脂、异氰酸酯B和溶剂，开启搅拌并升温至60～80℃，反应4～8h，待体系内
‑
NCO含量达到目标值后降温至室温，得到酚醛树脂与异氰酸酯预聚物；
[0020](2)将步骤(1)中的预聚物转移至混合釜B中，根据配方量投入异氰酸酯A，搅拌后即得到B组分；
[0021](3)根据配方量将聚醚多元醇、增塑剂、阻燃剂、催化剂、抗氧剂投入混合釜A中，搅拌后得到A组分；
[0022](4)根据用途及使用方法，调整催化剂用量，使用时将A、B组分按照计算比例混合，搅拌后倒入模具或进行涂层，待完全反应固化后即得最终产品。
[0023]本专利技术在异氰酸酯分子结构上通过预聚反应引入刚性的芳香环结构，形成空间网状结构，溶解后形成液态B组分，在与A组分聚醚多元醇反应后，将芳香环结构接入聚氨酯分子结构中，从而提高聚氨酯弹性体的刚性性能和阻燃性能。
投入混合釜A中，搅拌均匀后得到A组分。
[0039](4)使用时将A、B组分按照质量比1:1混合，搅拌均匀后倒入模具待完全反应固化后既得最终产品。
[0040]实施例2
[0041]所述的安全型酚醛树脂改性聚氨酯功能材料，由A组分和B组分制成，其中：
[0042]表2<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种安全型酚醛树脂改性聚氨酯功能材料，其特征在于：由A组分和B组分组成，其中A组分包括聚醚多元醇、增塑剂、阻燃剂、催化剂、抗氧剂，B组分包括异氰酸酯A、异氰酸酯B、固体酚醛树脂、溶剂；所述的酚醛树脂为未加入固化剂的一阶热固性酚醛树脂，含有活性基团羟甲基，软化点为80～100℃。2.根据权利要求1所述的安全型酚醛树脂改性聚氨酯功能材料，其特征在于：聚醚多元醇的官能度为3，羟值为330～470mgKOH/g，相对分子量为350～510。3.根据权利要求1所述的安全型酚醛树脂改性聚氨酯功能材料，其特征在于：增塑剂为邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二辛酯、对苯二甲酸二辛酯或邻苯二甲酸二异壬酯中的一种或多种。4.根据权利要求1所述的安全型酚醛树脂改性聚氨酯功能材料，其特征在于：催化剂为有机锡催化剂和三聚型催化剂复合使用。5.根据权利要求4所述的安全型酚醛树脂改性聚氨酯功能材料，其特征在于：有机锡催化剂为T
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12、T
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120或T
‑
125。6.根据权利要求4所述的安全型酚醛树脂改性聚氨酯功能材料，其特征在于：三聚型催化剂为DABCO TMR、DABCO TMR
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2、DABCO TMR
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30、Polycat 41或Polycat 46。7.根据权利要求1所述的安全型酚醛...

【专利技术属性】
技术研发人员：高祥，由明，尚伟，赵政，
申请(专利权)人：山东润义金新材料科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：