含氟聚氨酯弹性体的制备方法技术

本发明专利技术属于高分子材料技术领域，具体涉及一种含氟聚氨酯弹性体的制备方法，包括以下步骤：将聚醚二元醇或聚酯二元醇与二异氰酸酯按照摩尔比为１∶１．５～２．４反应得聚氨酯预聚体；将上述聚氨酯预聚体与含氟二元胺按照摩尔比为１∶０．８～０．９５混合进行反应；将上述反应液在模具中固化成膜后硫化即可，本发明专利技术主要是以含氟二元胺为扩链剂制备含氟聚氨酯弹性体，首先以聚醚二元醇或聚酯二元醇作为软段，与异氰酸酯按照一定的摩尔比混合后反应生成聚氨酯预聚体，然后以含氟二元胺为扩链剂，从硬段将氟元素引入到聚氨酯弹性体中，工艺简单，操作方便；同时由该方法制备的聚氨酯弹性体具有优异的表面性能、疏水性能，同时还具有良好的耐热性能和力学性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于高分子材料
，具体涉及一种。
技术介绍
含氟聚氨酯是一类具有特殊功能的高分子材料，它从开始报道到现在，已经有 四十几年的历史了，由于氟元素的引入既保持了聚氨酯原有的特性，又赋予其优异的耐候 性、耐化学品性、抗污染性和低摩擦性，因而在国防、军工、民用等领域如涂料工业、皮革装 饰、纺织整理和医药等行业有较大的应用前景，已引起国内外一些研究人员的重视。目前含 氟聚氨酯弹性体的合成工艺中，氟的引入主要有由聚氨酯软段引入和聚氨酯硬段引入的方 法；由软段引入主要有通过全氟聚醚、半氟聚醚、全氟聚酯引入，或者通过以上含氟化合物 和普通聚醚或聚酯的混合物同时作为软段引入，工艺较为复杂；由硬段引入主要通过短链 含氟二醇引入，应用短链氟化二醇和多异氰酸酯化合物反应制得含氟聚氨酯，由于硬段含 量太大，从而导致含氟聚氨酯弹性体的脆性大。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种，该方法工艺简单，操作 方便；由该方法制备的含氟聚氨酯弹性体具有优异的表面性能、疏水性能以及良好的耐热 性和力学性能。为实现上述目的，本专利技术采用了以下技术方案一种含氟聚氨酯弹性体的制备方 法，包括以下步骤a、将聚醚二元醇或聚酯二元醇与异氰酸酯按照摩尔比为1 1.5 2. 4反应得聚 氨酯预聚体；b、将上述聚氨酯预聚体与含氟二元胺按照摩尔比为1 0. 8 0. 95混合进行反 应；c、将上述反应液在模具中固化成膜后硫化即可。采用上述技术方案，本专利技术主要是以含氟二元胺为扩链剂制备含氟聚氨酯弹性 体，首先以聚醚二元醇或聚酯二元醇作为软段，与异氰酸酯按照一定的摩尔比混合后反应 生成聚氨酯预聚体，然后以含氟二元胺为扩链剂，从硬段将氟元素引入到聚氨酯弹性体中， 工艺简单，操作方便；同时由该方法制备的聚氨酯弹性体具有优异的表面性能、疏水性能， 同时还具有良好的耐热性能和力学性能。更为具体的是，本专利技术的包括以下步骤a、将分子量为1000 3000的聚醚二元醇或聚酯二元醇在真空下115士51脱水 2 3小时后，按照摩尔比为1 1.5 2. 4与甲苯二异氰酸酯或二苯基甲烷二异氰酸酯在 温度为75士5°C反应2 2. 5小时得聚氨酯预聚体；b、将上述聚氨酯预聚体与含氟二元胺按照摩尔比为1 0. 8 0. 95溶于有机溶 剂丁酮、1，4- 二氧六烷或N，N- 二甲基甲酰胺溶剂进行反应；3c、将上述反应液置于聚四氟乙烯模具中，先在65士5 °C固化成膜，再放入 130士5°C烘箱中反应3 4小时即得聚氨酯弹性体。其中所述的步骤b中有机溶剂的用量为总重量的50% 70%。具体是指丁酮或 1，4_ 二氧六烷或N，N-二甲基甲酰胺的用量为聚氨酯预聚体和含氟二元胺以及丁酮或1， 4- 二氧六烷或N，N- 二甲基甲酰胺总体重量的50% 70%。所述的步骤b中含氟二元胺的结构式如下 其中通式中的-R-为 含氟二元胺对应的名称与结构式分别如下(1)2，2_ 二 丙烷 (2) 2，2-二 六氟丙烷 (3)4,4' -二(4-氨基_2_三氟甲基苯氧基)二苯基砜 (4) 2，2- 二 丙烷 (5) 二(2-三氟甲基-4氨基)苯基醚 (6) 2-三氟甲基-4，4' - 二氨基二苯醚 (7)2-_2-[4-(4_氨基-苯氧基)苯基]丙烷 (8) 4-(4-氨基-2-三氟甲基苯氧基)-4' _ (4_氨基-苯氧基)二苯基砜 (9) 2-_2-[4-(4_氨基-苯氧基)苯基]六氟丙烷 (10) 2- _2_ [4_ (4_氨基-苯氧基)-3，5-二溴苯基]丙烷 采用上述技术方案，对聚醚二元醇或聚酯二元醇进行脱水处理，防止了残留的水 与甲苯二异氰酸酯或二苯基甲烷二异氰酸酯反应，影响本专利技术的反应进程；当聚醚二元醇 或聚酯二元醇脱水后与甲苯二异氰酸酯或二苯基甲烷二异氰酸酯反应生成聚氨酯预聚体 后，可与扩链剂含氟二元胺按一定摩尔比混合后在有机溶剂中进行反应，通常优选的是先 将聚氨酯预聚体和扩链剂分别溶于有机溶剂，然后再将二种溶液混合进行反应，这样能使 聚氨酯预聚体和扩链剂的反应更充分，有助于控制反应进程；通常优选的是将上述反应液 倒入聚四氟乙烯模具中，以便反应获得的聚氨酯弹性体容易脱落，然后就是硫化，即是先在 65士5°C得烘箱内使溶剂挥发完全并固化成膜，最后在130士5°C烘箱中让过量的-NC0基团 与扩链中形成的氨基甲酸酯上的活性氢进一步反应3 4小时即得聚氨酯弹性体。其中所 述的含氟聚氨酯弹性体的结构式如下 具体实施例方式实施例1a、聚醚二元醇与甲苯二异氰酸酯的摩尔比为1 1. 5，将分子量为1000的聚醚二 元醇在真空下，110°c脱水3小时，再与甲苯二异氰酸酯混合在70°C反应2. 5小时得聚氨酯 预聚体；b、将上述聚氨酯预聚体与2，2-二 六氟 丙烷按照摩尔比为1 0.8溶于总体重量为50%的丁酮溶剂中进行反应； c、将上述反应液置于聚四氟乙烯模具中，先在60°C固化成膜，再放入125°C烘箱 中硫化反应4小时即得聚氨酯弹性体。经检测上述含氟聚氨酯弹性体的表面张力为19. 45mN/m，水 接触角为101. 65°， T1Q分解温度为317°C，拉伸强度为33. 31MPa，断裂伸长率为660. 37%。实施例2a、聚酯二元醇与甲苯二异氰酸酯的摩尔比为1 2，将分子量为2000的聚酯二元 醇在真空下，120°C脱水2. 5小时，再与甲苯二异氰酸酯混合在75°C反应2. 25小时得聚氨酯 预聚体；b、将上述聚氨酯预聚体与4，4' -二(4-氨基-2-三氟甲基苯氧基)二苯基砜按 照摩尔比为1 0.9溶于总体重量为60%的N，N-二甲基甲酰胺溶剂中进行反应；c、将上述反应液置于模具中，先在65°C固化成膜，再放入130°C烘箱中硫化反应 3. 5小时即得聚氨酯弹性体。经检测上述含氟聚氨酯弹性体的表面张力为22. 79mN/m，水接触角为96. 36°，T1(1 分解温度为315°C，拉伸强度为28. 67MPa，断裂伸长率710. 82%。实施例3a、聚醚二元醇与二苯基甲烷二异氰酸酯的摩尔比为1 2. 4，将分子量为3000的 聚醚二元醇在真空下，125°C脱水2小时，再与二苯基甲烷二异氰酸酯混合在80°C反应2小 时得聚氨酯预聚体；b、将上述聚氨酯预聚体与2，2- 二 丙烷按照摩尔比为1 0.95溶于总体重量为70%的1，4_ 二氧六烷溶剂中进行反 应；c、将上述反应液置于聚四氟乙烯模具中，先在70°C固化成膜，再放入135°C烘箱 中硫化反应3小时即得聚氨酯弹性体。经检测上述含氟聚氨酯弹性体的表面张力为26. 85mN/m，水接触角为90. 75°，T1(1 分解温度为319°C，拉伸强度为38. 94MPa，断裂伸长率550. 37%。实施例4a、聚醚二元醇与甲苯二异氰酸酯的摩尔比为1 1. 5，将分子量为1000的聚醚二 元醇在真空下，110°c脱水3小时，再与甲苯二异氰酸酯混合在70°C反应2. 5小时得聚氨酯 预聚体；b、将上述聚氨酯预聚体与2，2-二 丙烷 按照摩尔比为1 0. 8混合进行反应；c、将上述反应液置于聚四氟乙烯模具中，先在60°C固化成膜，再放入125°C烘箱 中硫化反应4小时即得聚氨酯弹性体。经检测上述含氟聚氨酯弹性体的表面张力本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种含氟聚氨酯弹性体的制备方法，包括以下步骤：　　ａ、将聚醚二元醇或聚酯二元醇与二异氰酸酯按照摩尔比为１∶１．５～２．４反应得聚氨酯预聚体；　　ｂ、将上述聚氨酯预聚体与含氟二元胺按照摩尔比为１∶０．８～０．９５混合进行反应；　　ｃ、将上述反应液在模具中固化成膜后硫化即可。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：徐文总，杜先柄，龚文祥，刘瑾，
申请(专利权)人：安徽建筑工业学院，
类型：发明
国别省市：34[中国|安徽]