一种羟乙基封端聚苯醚多元醇改性的聚氨酯及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种羟乙基封端聚苯醚多元醇改性聚氨酯及其制备方法，该羟乙基封端聚苯醚多元醇改性聚氨酯以羟乙基封端的聚苯醚多元醇、聚醚二元醇、二异氰酸酯和扩链剂为原料制得。通过向聚氨酯体系中引入羟乙基封端聚苯醚多元醇解决了传统聚氨酯材料存在的耐高温性能差、硬度低等问题，有效提高了改性聚氨酯的硬度和耐高温性，提高了改性聚氨酯在极端环境下的应用能力，拓宽其应用范围，如可应用于航空航天和汽车等领域中。航空航天和汽车等领域中。

【技术实现步骤摘要】
一种羟乙基封端聚苯醚多元醇改性的聚氨酯及其制备方法


[0001]本专利技术涉及改性聚氨酯领域，具体涉及一种羟乙基封端聚苯醚多元醇改性的聚氨酯的制备方法。

技术介绍

[0002]聚氨酯具有广泛的合成原料、良好的化学稳定性、丰富的可设计性以及优异的回弹性和可加工性等特点，其已经逐渐发展为一种世界上应用领域最广泛的材料之一。
[0003]但同时聚氨酯在应用上也存在着许多问题，如耐高温性能及动态力学性能差等。而聚苯醚则具有良好的耐热性以及高玻璃化转变温度，此外，还具有增加材料韧性的优点，将其引入到聚氨酯体系中有望获得性能更加优异的聚氨酯。
[0004]目前，聚苯醚改性聚氨酯的制备方法，还鲜有报道。沙比特公司将聚苯醚PPE
‑
M溶于EO/PO的嵌段聚醚中，之后在二月桂酸二丁基锡的催化作用下与MDI进行反应，最终制备得到聚氨酯。但同时，由于酚羟基与异氰酸酯反应生成的聚氨酯，其氨基甲酸酯键热稳定性差，热分解温度低，性能仍存在欠缺。此外，关于聚苯醚醚化二元醇用于改性聚氨酯的制备方法仍未有专利或文献报道。

技术实现思路

[0005]基于上述技术背景，本专利技术人进行了锐意进取，以羟乙基封端聚苯醚多元醇和聚醚二元醇为主要原料混合后，再添加二异氰酸酯进行聚合反应，最后添加扩链剂经扩链和熟化，得到本专利技术所述改性聚氨酯，通过向聚氨酯体系中引入羟乙基封端聚苯醚多元醇，解决了传统传统聚氨酯材料存在的耐高温性能差、硬度低等问题，有效提高了改性聚氨酯材料的耐高温性能和硬度，提升了改性聚氨酯在极端环境下的应用能力，扩大了聚氨酯的应用范围，从而完成本专利技术。
[0006]本专利技术第一方面在于提供一种羟乙基封端聚苯醚多元醇改性聚氨酯，该羟乙基封端聚苯醚多元醇改性聚氨酯以羟乙基封端的聚苯醚多元醇、聚醚二元醇、二异氰酸酯和扩链剂为原料制得。
[0007]本专利技术第二方面在于提供一种制备本专利技术第一方面所述羟乙基封端聚苯醚多元醇改性聚氨酯的方法，所述方法包括以下步骤：
[0008]步骤1、对羟乙基封端的聚苯醚多元醇和聚醚二元醇真空脱水，得到混合多元醇；
[0009]步骤2、向混合多元醇中添加二异氰酸酯进行反应，得到聚氨酯预聚体；
[0010]步骤3、在搅拌状态下，向聚氨酯预聚体中添加扩链剂进行扩链反应，然后进行熟化，得到改性聚氨酯。
附图说明
[0011]图1示出对比例1和实施例1制得产物的红外谱图；
[0012]图2示出对比例2和实施例3制得产物的红外谱图。
具体实施方式
[0013]下面将对本专利技术进行详细说明，本专利技术的特点和优点将随着这些说明而变得更为清楚、明确。
[0014]本专利技术第一方面在于提供一种羟乙基封端聚苯醚多元醇改性聚氨酯，该羟乙基封端聚苯醚二元醇改性聚氨酯以羟乙基封端的聚苯醚多元醇、聚醚二元醇、二异氰酸酯和扩链剂为原料制得。
[0015]所述羟乙基封端的聚苯醚多元醇(PPOD)，可由下式表示：
[0016][0017]式中，x+y的值为10～100，m+n的值为1～50，R选自氢、烷基、环烷基中的一种。
[0018]优选地，x+y的值为10～50，m+n的值为1～20，R选自氢、烷基中的一种。
[0019]更优选地，x+y的值为10～20，m+n的值为2～10，R选自氢或甲基。
[0020]羟乙基封端的聚苯醚多元醇(PPOD)，是一种聚苯醚的醚化多元醇。不仅具有一般聚苯醚的耐高温、低膨胀系数、介电损耗低等性质，而且由于大量苯环结构的存在又有很大的刚性，此外，加上其两端是由羟乙基封端，具有了多元醇的性质，提供了在聚氨酯的制备中引入工程塑料的可能性，进一步赋予聚氨酯一些聚苯醚的性能，对其进行改性从而使得其应用更为广泛。如可以用于制作汽车轮胎、阀门、管道等耐腐蚀零部件，也可以适用在航天、汽车等领域，如用于航天飞机、火箭等耐高温涂料、汽车活塞等。
[0021]优选地，醇羟基封端的聚苯醚多元醇以双端羟基聚苯醚(即PPO)为原料，在碱性催化剂存在下，与碳酸烷烯酯或环氧化物反应制得。
[0022]双端羟基聚苯醚如下式所示：
[0023][0024]式中，x+y的值为10～100，优选x+y的值为10～50，更优选x+y的值为10～20。
[0025]所述碳酸烷烯酯选自碳酸乙烯酯(EC)、碳酸丙烯酯(PC)、碳酸丁烯酯(BC)中的一种或几种，优选选自碳酸乙烯酯和碳酸丙烯酯中的一种或两种。
[0026]所述环氧化物选自环氧乙烷(EO)、环氧丙烷(PO)、环氧丁烷(BO)中的一种或几种，优选选自环氧乙烷和环氧丙烷中的一种或两种。
[0027]聚醚二元醇选自聚乙二醇(PEG)、聚丙二醇(PPG)、聚四氢呋喃醚(PTMEG)、聚己内酯二醇(PCL)、聚碳酸酯二醇(PCD)、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯和聚对苯二甲酸己二醇酯中的一种或几种，优选选自聚乙二醇、聚丙二醇、聚四氢呋喃醚、聚己内酯二醇和聚碳酸酯二醇中的一种或几种，更优选为聚丙二醇和聚四氢呋喃醚中的一种或两种。
[0028]二异氰酸酯选自二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)、甲苯二异氰酸酯(TDI)、对苯二异氰酸酯(PPDI)、六亚甲基二异氰酸酯(HDI)、间苯二甲基异氰酸酯(XDI)、环己烷二亚甲基二异氰酸酯(HXDI)、环己烷
‑
1,4
‑
二异氰酸酯(CHDI)和二环己基甲烷二异氰酸酯(HMDI)中的一种或几种；优选选自二苯基甲烷二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯、间苯二甲基异氰酸酯和环
己烷
‑
1,4
‑
二异氰酸酯中的一种或几种，更优选为甲苯二异氰酸酯。
[0029]扩链剂选自4,4'
‑
亚甲基二(2
‑
氯苯胺)(MOCA)、1,4
‑
二(2
‑
羟基乙氧基)苯(HQEE)、1,4
‑
丁二醇(BDO)、二乙基甲苯二胺(DETDA)、二甲硫基甲苯二胺(DMTDA)和4,4'
‑
亚甲基双(3
‑
氯
‑
2,6
‑
二乙基苯胺)(MCDEA)中的一种或几种，优选选自4,4'
‑
亚甲基二(2
‑
氯苯胺)、1,4
‑
丁二醇和1,4
‑
二(2
‑
羟基乙氧基)苯中的一种或几种，更优选4,4'
‑
亚甲基二(2
‑
氯苯胺)。
[0030]根据本专利技术优选地实施方式，所述羟乙基封端聚苯醚多元醇改性聚氨酯由羟乙基封端的聚苯醚多元醇和聚醚二元醇混合后，添加二异氰酸酯反应得到聚氨酯预聚体，然后添加扩链剂经扩链、熟化制得。
[0031]羟乙基封端的聚苯醚多元醇和聚醚二元醇的质量比为(0.01～1):1，优选(0.02～0.6)：1，更优选(0.04～0.本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种羟乙基封端聚苯醚多元醇改性的聚氨酯，其特征在于，该羟乙基封端聚苯醚二元醇改性聚氨酯以羟乙基封端的聚苯醚多元醇、聚醚二元醇、二异氰酸酯和扩链剂为原料制得。2.根据权利1所述的羟乙基封端聚苯醚多元醇改性的聚氨酯，其特征在于，聚醚二元醇选自聚乙二醇、聚丙二醇、聚四氢呋喃醚、聚己内酯二醇、聚碳酸酯二醇、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯和聚对苯二甲酸己二醇酯中的一种或几种。3.根据权利要求1所述的羟乙基封端聚苯醚多元醇改性的聚氨酯，其特征在于，二异氰酸酯选自二苯基甲烷二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯、对苯二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、间苯二甲基异氰酸酯、环己烷二亚甲基二异氰酸酯、环己烷
‑
1,4
‑
二异氰酸酯和二环己基甲烷二异氰酸酯中的一种或几种。4.根据权利要求1所述的羟乙基封端聚苯醚多元醇改性的聚氨酯，其特征在于，扩链剂选自4,4'
‑
亚甲基二(2
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氯苯胺)、1,4
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二(2
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羟基乙氧基)苯、1,4
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丁二醇、二乙基甲苯二胺、二甲硫基甲苯二胺和4,4'
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亚甲基双(3
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氯
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2,6
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二乙基苯胺)中的一种或几种。5.根据权利要求1所述的羟乙基封端...

【专利技术属性】
技术研发人员：王植源，张育林，乔文强，
申请(专利权)人：大连理工大学，
类型：发明
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