【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及高分子材料，具体为一种热塑性聚氨酯材料及其制备方法。
技术介绍
1、热塑性聚氨酯是指主链上含有氨基甲酸酯重复结构单元的一类聚合物，是一种应用广泛的高分子材料，被广泛应用于涂料、薄膜、生物医用材料、合成皮革、胶黏剂等领域。热塑性聚氨酯具有易燃性，极限氧指数通常在18~20%之间，而汽车、建筑、铺地等方面使用的高分子材料为了防火安全，通常极限氧指数至少要达到26%以上。热塑性聚氨酯还存在易老化的问题，受热后分子链断裂，产生自由基，发生自由基链式反应，从而进一步交联或降解，导致材料的性能下降。随着国民经济的发展和科学技术的进步，热塑性聚氨酯的应用领域越来越广，但易燃烧、易老化的缺陷不可避免地限制了它的使用，因此，阻燃、抗老化热塑性聚氨酯的开发研究迫在眉睫。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种热塑性聚氨酯材料及其制备方法，以解决现有技术中存在的问题。
2、为了解决上述技术问题，本专利技术提供如下技术方案：
3、一种热塑性聚氨酯材料，所述热塑性聚氨酯材料是将功能化环碳酸酯与端氨基硅氧烷低聚物反应制得聚氨酯；将聚氨酯与4-烯丙基-2,6-二叔丁基苯酚反应制得改性聚氨酯；将改性聚氨酯挤出造粒制得。
4、作为优化，所述功能化环碳酸酯是将环氧化dopo与二氧化碳反应制得。
5、作为优化，所述端氨基硅氧烷低聚物是将1,3,5,7-四甲基环四硅氧烷与1,3-双(3-氨基丙基)四甲基二硅氧烷反应制得。
6、作为优化，所述
7、一种热塑性聚氨酯材料的制备方法，包括以下制备步骤：
8、（1）将1,3,5,7-四甲基环四硅氧烷、四甲基氢氧化铵、二甲亚砜按质量比为1:(0.01~0.03):(0.01~0.03)混合均匀，在60~70℃，300~500r/min搅拌反应30~40min，加入1,3,5,7-四甲基环四硅氧烷质量0.2~0.4倍的1,3-双(3-氨基丙基)四甲基二硅氧烷，继续搅拌反应10~20min，降温至40~50℃继续搅拌10~12min，降至室温后用等体积的去离子水和甲苯混合洗涤，静置分层，去除水相，重复洗涤3~5次，取有机相置于干燥箱内，在5~7pa，50~60℃干燥4~6h，制得端氨基硅氧烷低聚物；
9、（2）将10-(2,5-二羟基苯基)-10-氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物、3-氯-1,2-环氧丙烷按摩尔比为1:2加入到10-(2,5-二羟基苯基)-10-氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物质量8~10倍的n,n-二甲基甲酰胺中，加入10-(2,5-二羟基苯基)-10-氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物质量0.01~0.02倍的氢氧化钠，在40~50℃，300~500r/min搅拌反应1~2h，在5~7pa，50~60℃干燥4~6h，制得环氧化dopo；将环氧化dopo、四丁基溴化铵按质量比为1:(0.01~0.03)混合均匀，置于高压反应釜中，通入二氧化碳气体使压力维持在1.0~1.2mpa，在95~105℃，300~500r/min搅拌反应4~6h，冷却至室温，制得功能化环碳酸酯；
10、（3）将功能化环碳酸酯、端氨基硅氧烷低聚物按环碳酸酯基与氨基的摩尔比为1:1加入到功能化环碳酸酯质量10~12倍的n,n-二甲基甲酰胺中，加入功能化环碳酸酯质量0.02~0.04倍的1,5,7-三氮杂二环[4.4.0]癸-5-烯，在氮气保护下，135~145℃，300~500r/min搅拌反应22~24h，在5~7pa，50~60℃干燥4~6h，制得聚氨酯；
11、（4）将聚氨酯、4-烯丙基-2,6-二叔丁基苯酚、氯铂酸、二甲基亚砜按质量比为1:(0.6~0.8):(0.01~0.03):(8~10)混合均匀，在70~80℃，300~500r/min搅拌反应4~6h，加入聚氨酯质量50~60倍的去离子水，在10~30℃，300~500r/min搅拌10~20min，过滤，用无水乙醇洗涤3~5次，在5~7pa，50~60℃干燥4~6h，制得改性聚氨酯；将改性聚氨酯置于双螺杆挤出机中熔融挤出造粒，设置双螺杆挤出机温度为180~200℃，制得热塑性聚氨酯材料。
12、作为优化，步骤（1）所述端氨基硅氧烷低聚物的反应过程为：。
13、作为优化，步骤（2）所述功能化环碳酸酯的反应过程为：。
14、作为优化，步骤（3）所述聚氨酯的反应过程为：；
15、其中，r1为
16、。
17、作为优化，步骤（4）所述改性聚氨酯的反应过程为：；
18、其中，r2为h或
19、。
20、与现有技术相比，本专利技术所达到的有益效果是：
21、本专利技术在制备热塑性聚氨酯材料时，将1,3,5,7-四甲基环四硅氧烷与1,3-双(3-氨基丙基)四甲基二硅氧烷反应制得端氨基硅氧烷低聚物；将10-(2,5-二羟基苯基)-10-氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物与3-氯-1,2-环氧丙烷反应制得环氧化dopo；将环氧化dopo与二氧化碳反应制得功能化环碳酸酯；将功能化环碳酸酯与端氨基硅氧烷低聚物反应制得聚氨酯；将聚氨酯与4-烯丙基-2,6-二叔丁基苯酚反应制得改性聚氨酯；将改性聚氨酯挤出造粒制得热塑性聚氨酯材料。
22、首先，将1,3,5,7-四甲基环四硅氧烷与1,3-双(3-氨基丙基)四甲基二硅氧烷反应制得端氨基硅氧烷低聚物；将1,3,5,7-四甲基环四硅氧烷进行开环聚合并用1,3-双(3-氨基丙基)四甲基二硅氧烷封端，在端氨基硅氧烷低聚物两端引入氨基；端氨基硅氧烷低聚物上的氨基可以与功能化环碳酸酯上的环碳酸酯基进行缩聚，合成聚氨酯，并在聚氨酯分子链上引入硅氧烷低聚物，硅氧烷低聚物上的硅氧基团能够促进热塑性聚氨酯材料在高温下成碳，形成硅酸盐类的保护层，硅元素还可以吸附活性自由基，终止链式反应，赋予热塑性聚氨酯材料优良的阻燃性能。
23、其次，将10-(2,5-二羟基苯基)-10-氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物与3-氯-1,2-环氧丙烷反应制得环氧化dopo；将环氧化dopo与二氧化碳反应制得功能化环碳酸酯；将功能化环碳酸酯与端氨基硅氧烷低聚物反应制得聚氨酯；功能化环碳酸酯上的环碳酸酯基与端氨基硅氧烷低聚物上的氨基进行缩聚，合成聚氨酯，并在聚氨酯分子链上引入dopo结构，dopo结构的引入可以赋予热塑性聚氨酯材料优良的阻燃性能；将聚氨酯与4-烯丙基-2,6-二叔丁基苯酚反应制得改性聚氨酯；将改性聚氨酯挤出造粒制得热塑性聚氨酯材料；聚氨酯上的硅氢键与4-烯丙基-2,6-二叔丁基苯酚上的碳碳双键进行加成反应，在聚氨酯分子侧链上引入受阻酚结构，受阻酚结构能够终止自由基链式反应，赋予热塑性聚氨酯材料优良的抗老化性能。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种热塑性聚氨酯材料，其特征在于，所述热塑性聚氨酯材料是将功能化环碳酸酯与端氨基硅氧烷低聚物反应制得聚氨酯；将聚氨酯与4-烯丙基-2,6-二叔丁基苯酚反应制得改性聚氨酯；将改性聚氨酯挤出造粒制得。
2.根据权利要求1所述的一种热塑性聚氨酯材料，其特征在于，所述功能化环碳酸酯是将环氧化DOPO与二氧化碳反应制得。
3.根据权利要求1所述的一种热塑性聚氨酯材料，其特征在于，所述端氨基硅氧烷低聚物是将1,3,5,7-四甲基环四硅氧烷与1,3-双(3-氨基丙基)四甲基二硅氧烷反应制得。
4.根据权利要求2所述的一种热塑性聚氨酯材料，其特征在于，所述环氧化DOPO是将10-(2,5-二羟基苯基)-10-氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物与3-氯-1,2-环氧丙烷反应制得。
5.一种热塑性聚氨酯材料的制备方法，其特征在于，包括以下制备步骤：
6.根据权利要求5所述的一种热塑性聚氨酯材料的制备方法，其特征在于，步骤（1）所述端氨基硅氧烷低聚物的反应过程为：。
7.根据权利要求5所述的一种热塑性聚氨酯材料的制备方法
8.根据权利要求5所述的一种热塑性聚氨酯材料的制备方法，其特征在于，步骤（3）所述聚氨酯的反应过程为：；
9.根据权利要求5所述的一种热塑性聚氨酯材料的制备方法，其特征在于，步骤（4）所述改性聚氨酯的反应过程为：；
...【技术特征摘要】
1.一种热塑性聚氨酯材料，其特征在于，所述热塑性聚氨酯材料是将功能化环碳酸酯与端氨基硅氧烷低聚物反应制得聚氨酯；将聚氨酯与4-烯丙基-2,6-二叔丁基苯酚反应制得改性聚氨酯；将改性聚氨酯挤出造粒制得。
2.根据权利要求1所述的一种热塑性聚氨酯材料，其特征在于，所述功能化环碳酸酯是将环氧化dopo与二氧化碳反应制得。
3.根据权利要求1所述的一种热塑性聚氨酯材料，其特征在于，所述端氨基硅氧烷低聚物是将1,3,5,7-四甲基环四硅氧烷与1,3-双(3-氨基丙基)四甲基二硅氧烷反应制得。
4.根据权利要求2所述的一种热塑性聚氨酯材料，其特征在于，所述环氧化dopo是将10-(2,5-二羟基苯基)-10-氢-9...
【专利技术属性】
技术研发人员：宁花香，周建旗，廖志勇，
申请(专利权)人：深圳东创技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。