【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及聚氨酯，具体为防水热塑性聚氨酯弹性体的制备方法。
技术介绍
1、聚氨酯是由多元醇和多异氰酸酯经过缩聚反应形成的高分子材料，热塑性聚氨酯弹性体是一种既具有塑料加工性能又具有橡胶高弹性的新型高分子材料，具有耐油、耐磨、耐低温等优异性能，应用较为广泛。但是其疏水防水效果和阻燃效果性能较差，限制了热塑性聚氨酯弹性体在一些领域的应用。
2、1-氧代-4-羟甲基-2,6,7-三氧杂-1-磷杂双环[2.2.2]辛烷是一种阻燃中间体，广泛应用于各种阻燃领域中。二氧化硅是一种无机化合物，广泛应用于耐火材料、水泥、陶器等领域中。
3、如公开号为cn115852703a的专利申请，公开了改性纳米二氧化硅-反应性聚氨酯交联防水剂及制备方法，该专利技术以二氧化硅、聚氨酯等为原料，制备得到的聚氨酯交联防水剂具有优异的防水效果，但是并没有改善聚氨酯的阻燃性能。
技术实现思路
1、针对现有技术的不足，本专利技术提供了防水热塑性聚氨酯弹性体的制备方法，制备得到的热塑性聚氨酯弹性体具有优异的防水性和阻燃性。
2、防水热塑性聚氨酯弹性体的制备方法，包括以下步骤：
3、将含氟聚酯多元醇加入至烧瓶中，升温至100-110℃，抽真空除水1-2h，再向其中加入含磷含二氧化硅甲苯异氰酸酯中间体、甲苯二异氰酸酯，升温至70-90℃，反应2-5h，反应结束后，真空除泡，向其中加入二甲硫基甲苯二胺扩链剂，搅拌反应5-10min，反应结束后，倒入模具中，平板硫化机加压100m
4、优选的，所述步骤中，含氟聚酯多元醇、含磷含二氧化硅甲苯异氰酸酯中间体、甲苯二异氰酸酯、二甲硫基甲苯二胺的质量比为（2.5-4）：（0.1-0.5）：1：（0.4-0.6）。
5、优选的，所述步骤中，含氟聚酯多元醇的制备方法为：
6、步骤（1）：在氮气条件下，将1,6-二乙烯基全氟己烷、马来酸酐加入至环己酮溶剂中，搅拌分散，再向其中加入过氧化二叔丁基，升温至100-130℃，搅拌聚合反应1-3h，反应结束后，向其中加入二氯甲烷搅拌，甲醇沉降，过滤，干燥，得到含氟马来酸酐共聚物；
7、步骤（2）：将含氟马来酸酐共聚物、1,4-丁二醇加入至丙酮溶剂中，搅拌分散，再向其中加入三乙胺、对苯二酚，升温至50-65℃，反应10-24h，旋蒸除去溶剂，得到含氟聚酯多元醇。
8、优选的，所述步骤（1）中，1,6-二乙烯基全氟己烷、马来酸酐、过氧化二叔丁基的质量比为1：（0.1-0.3）：（0.04-0.1）。
9、优选的，所述步骤（2）中含氟马来酸酐共聚物、1,4-丁二醇、三乙胺、对苯二酚的质量比为1：（0.8-1.4）：（0.1-0.3）：（0.005-0.01）。
10、优选的，所述步骤中，含磷含二氧化硅甲苯异氰酸酯中间体的制备方法为：
11、s1、将1-氧代-4-羟甲基-2,6,7-三氧杂-1-磷杂双环[2.2.2]辛烷、5-羟基异苯并呋喃-1,3-二酮加入至丙酮溶剂中，搅拌分散，再向其中加入吡啶，升温至50-60℃，反应3-5h，反应结束后，蒸馏，冷却至室温，去离子水洗涤，干燥，得到中间体1；
12、s2、在氮气条件下，将中间体1、二氯亚砜加入至丙酮溶剂中，升温至50-60℃，反应1-3h，反应结束后，向其中加入kh590改性纳米二氧化硅、吡啶，于0-5℃下，反应2-5h，反应结束后，冷却至室温，抽滤，去离子水洗涤，干燥，得到中间体2；
13、s3、将甲苯二异氰酸酯、二月桂酸二丁基锡加入至乙酸乙酯溶剂中，升温至55-70℃，向其中加入中间体2，搅拌反应2-6h，反应结束后，依次用10%的氢氧化钠溶液和去离子水洗涤，蒸馏，得到含磷含二氧化硅甲苯异氰酸酯中间体。
14、优选的，所述步骤s1中，1-氧代-4-羟甲基-2,6,7-三氧杂-1-磷杂双环[2.2.2]辛烷、5-羟基异苯并呋喃-1,3-二酮、吡啶的摩尔比为1：（1-1.2）：（0.01-0.03）。
15、优选的，所述步骤s2中，中间体1、二氯亚砜、kh590改性纳米二氧化硅、吡啶的摩尔比为1：（1-1.2）：（0.8-1）：（1.2-1.8）。
16、优选的，所述步骤s3中，甲苯二异氰酸酯、二月桂酸二丁基锡、中间体2的摩尔比为（1-1.5）：（0.05-0.06）：1。
17、反应机理：本专利技术以1-氧代-4-羟甲基-2,6,7-三氧杂-1-磷杂双环[2.2.2]辛烷、5-羟基异苯并呋喃-1,3-二酮、二氯亚砜、kh590改性纳米二氧化硅、甲苯二异氰酸酯等为原料，经过反应，得到含磷含二氧化硅甲苯异氰酸酯中间体。再以1,6-二乙烯基全氟己烷、马来酸酐、1,4-丁二醇为原料，经过反应，得到含氟聚酯多元醇。最后向含氟聚酯多元醇中加入含磷含二氧化硅甲苯异氰酸酯中间体、甲苯二异氰酸酯等，搅拌反应，熟化，得到防水热塑性聚氨酯弹性体。
18、有益效果：本专利技术制备得到的热塑性聚氨酯弹性体其中含有氟元素，能够降低聚氨酯的表面张力，降低表面自由能，达到较好的疏水防水效果；其中含有的二氧化硅易团聚，本专利技术将其有机化，降低团聚度，提高二氧化硅与有机物的相容性，二氧化硅亦具有疏水性，本专利技术将其有机化，加入至聚氨酯中，进一步提升聚氨酯的疏水防水效果。
19、本专利技术制备得到的热塑性聚氨酯弹性体其中含有磷元素、硅元素，磷元素受热时，能够产生磷酸、偏磷酸这种强脱水性物质，促进聚氨酯脱水炭化，形成的残留物沉积在表面，隔绝了聚氨酯与外部的物质交换和热传递，从而达到阻燃的效果。其中含有的硅元素受热时，能够在聚氨酯表面形成一种玻璃状物质，进一步隔绝物质交换和能量传递，两者相互辅助，共同提升聚氨酯的阻燃性能。本专利技术制备得到的聚氨酯弹性体具有优异的疏水防水效果和阻燃效果。
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1.防水热塑性聚氨酯弹性体的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的防水热塑性聚氨酯弹性体的制备方法，其特征在于，所述步骤中，含氟聚酯多元醇、含磷含二氧化硅甲苯异氰酸酯中间体、甲苯二异氰酸酯、二甲硫基甲苯二胺的质量比为（2.5-4）：（0.1-0.5）：1：（0.4-0.6）。
3.根据权利要求1所述的防水热塑性聚氨酯弹性体的制备方法，其特征在于，所述步骤中，含氟聚酯多元醇的制备方法为：
4.根据权利要求3所述的防水热塑性聚氨酯弹性体的制备方法，其特征在于，所述步骤（1）中，1,6-二乙烯基全氟己烷、马来酸酐、过氧化二叔丁基的质量比为1：（0.1-0.3）：（0.04-0.1）。
5.根据权利要求3所述的防水热塑性聚氨酯弹性体的制备方法，其特征在于，所述步骤（2）中含氟马来酸酐共聚物、1,4-丁二醇、三乙胺、对苯二酚的质量比为1：（0.8-1.4）：（0.1-0.3）：（0.005-0.01）。
6.根据权利要求1所述的防水热塑性聚氨酯弹性体的制备方法，其特征在于，所述步骤中，含磷含二氧化硅甲苯异氰
7.根据权利要求6所述的防水热塑性聚氨酯弹性体的制备方法，其特征在于，所述步骤S1中，1-氧代-4-羟甲基-2,6,7-三氧杂-1-磷杂双环[2.2.2]辛烷、5-羟基异苯并呋喃-1,3-二酮、吡啶的摩尔比为1：（1-1.2）：（0.01-0.03）。
8.根据权利要求6所述的防水热塑性聚氨酯弹性体的制备方法，其特征在于，所述步骤S2中，中间体1、二氯亚砜、KH590改性纳米二氧化硅、吡啶的摩尔比为1：（1-1.2）：（0.8-1）：（1.2-1.8）。
9.根据权利要求6所述的防水热塑性聚氨酯弹性体的制备方法，其特征在于，所述步骤S3中，甲苯二异氰酸酯、二月桂酸二丁基锡、中间体2的摩尔比为（1-1.5）：（0.05-0.06）：1。
...【技术特征摘要】
1.防水热塑性聚氨酯弹性体的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的防水热塑性聚氨酯弹性体的制备方法，其特征在于，所述步骤中，含氟聚酯多元醇、含磷含二氧化硅甲苯异氰酸酯中间体、甲苯二异氰酸酯、二甲硫基甲苯二胺的质量比为（2.5-4）：（0.1-0.5）：1：（0.4-0.6）。
3.根据权利要求1所述的防水热塑性聚氨酯弹性体的制备方法，其特征在于，所述步骤中，含氟聚酯多元醇的制备方法为：
4.根据权利要求3所述的防水热塑性聚氨酯弹性体的制备方法，其特征在于，所述步骤（1）中，1,6-二乙烯基全氟己烷、马来酸酐、过氧化二叔丁基的质量比为1：（0.1-0.3）：（0.04-0.1）。
5.根据权利要求3所述的防水热塑性聚氨酯弹性体的制备方法，其特征在于，所述步骤（2）中含氟马来酸酐共聚物、1,4-丁二醇、三乙胺、对苯二酚的质量比为1：（0.8-1.4）：（0.1-0.3）：...
【专利技术属性】
技术研发人员：于鹏，
申请(专利权)人：兴邦新材料山东有限公司，
类型：发明
国别省市：
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