本发明专利技术公开一种高韧热塑性含氟聚氨酯弹性体的制备方法，其特点是：采用本体聚合两步法合成含氟聚氨酯弹性体，异氰酸酯指数为０．９８，硬段含量为２０－４０ｗｔ％。在反应器中称取计量的非氟大分子多元醇６－４０份和（或）含氟聚醚二醇３０－８０份，于１２０℃真空脱水２ｈ，降温至７０－１００℃，加入多异氰酸酯１６－３３份，搅拌反应３ｈ，升温至１２０－１４０℃，加入低分子（含氟）二醇扩链剂０．１－１５份，搅拌均匀后倒入已预热的容器中，于１２０－１４０℃真空焙烘２０小时，获得高韧热塑性含氟聚氨酯弹性体。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及，属于聚合物合成领域。二
技术介绍
将氟元素引入聚氨酯分子中，从而获得含氟聚氨酯材料，可使其兼具一系列独特 性能，如极好的耐紫外线和核辐射性、柔韧性、优良耐磨性、高抗张强度、高电阻率和高耐 候性等，在国防军工、涂料工业、皮革装饰、纺织整理和医药卫生等行业有较好的应用前景。 1958年英国专利British Patent 797795首次报道了氟化聚氨酯是基于六氟戊二醇与六 亚甲基二异氰酸酯反应合成。1963年，美国Whittaker公司Narmco研究发展部采用新型 氟代二异氰酸酯合成含氟聚氨酯，极大开拓了含氟聚氨酯领域。此后，美国，前苏联为了航 天事业的发展对含氟聚氨酯进行了更为广泛深入的研究，现今已在国外形成了研究热潮， 如3M、拜尔、巴斯夫等国际大公司均相继投入大量的资金开发这一新型材料。国内对含氟聚 氨酯的研究受资金、原料等限制，所开展的研究工作还比较少。在20世纪80年代，中科院 上海有机所赵飞明，徐永祥，低温工程，2001 (2)，自主开发出了末端为羟基的四元含氟共聚 物，再以此为原料合成出含氟聚氨酯。四川大学钟银屏，谢兴益等，CN1371927A，合成出一种 以小分子含氟多元醇封端的聚碳酸酯聚氨酯。谭鸿等人，Polymer 2005， 46 (18)，合成了一 种侧链带有较长氟碳链、末端具有磷脂酰胆碱基的小分子二元醇，以此为原料合成了一系 列含氟聚氨酯。 目前，含氟热塑性聚氨酯主要用作生物医用材料，由于含氟单体活性较低，使最终 聚合物分子量低、力学性能不高，从而限制其应用。因此，通过分子设计及合成工艺研究，获 得具有较高韧性的含氟热塑性聚氨酯弹性体是本专利技术的关键。三
技术实现思路
本专利技术的目的是针对现有技术的不足而提供一种高韧热塑性含氟聚氨酯弹性体 的制备方法，其特点是根据分子设计原理，将非氟大分子多元醇与含氟聚醚二醇复合作为合成聚氨酯的大分子多元醇单体，调节二者配比，或以低分子含氟二醇为扩链剂，通过对聚 氨酯弹性体合成工艺研究，制备具有良好溶剂溶解性能、高阻尼及高韧性的含氟热塑性聚 氨酯弹性体。 本专利技术的目的由以下技术措施实现，其中所述原料分数除特殊说明外，均为重量 份数。 高韧热塑性含氟聚氨酯弹性体的起始原料配方组分为 多异氰酸酯 16-33份 非氟大分子多元醇 6 40份 含氟聚醚二醇 30 80份 低分子二醇扩链剂 0. l-15份3 其中，多异氰酸酯为4，4' 一二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)，甲苯二异氰酸酯 (TDI)，异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)，l，5-萘二异氰酸酯(NDI)，六亚甲基二异氰酸酯(HDI) 中的至少一种。 非氟大分子多元醇为端羟基聚己二酸乙二醇酯(PEA)，端羟基聚己内酯(PCL)， 端羟基聚己二酸己二醇酯(PHA)，端羟基聚己二酸丁二醇酯(PBA)，聚四亚甲基醚二醇 (PTHF)、聚丙二醇中的至少一种，其分子量均为Sn 1000-3000。 含氟聚醚二醇为六氟双酚A、聚含氟縮水甘油醚二醇(PFGE，分子量^ 1000-3000)中的至少一种。聚含氟縮水甘油醚二醇分子式为 <formula>formula see original document page 4</formula> 低分子(含氟)二醇扩链剂为1 ， 4- 丁二醇(腦)，乙二醇(EG) ， 1 ， 6-己二醇(HG)， 双酚A (BPA)，新戊二醇(NPG)，六氟双酚A中的至少一种。 高韧热塑性含氟聚氨酯弹性体的制备方法 采用本体聚合两步法合成含氟聚氨酯弹性体，异氰酸酯指数为0. 98，硬段含量为 20_40wt%。在反应器中称取计量的非氟大分子多元醇和(或)含氟聚醚二醇，于12(TC真 空脱水2h，降温至70-100°C ，加入多异氰酸酯，搅拌反应3h，升温至120-140°C ，加入低分子 (含氟)二醇扩链剂，搅拌均匀后倒入已预热的容器中，于120-14(TC真空焙烘20小时得产 物。 高韧热塑性含氟聚氨酯弹性体性能 以六氟双酚A作扩链剂与MDI反应生成聚氨酯硬段，以30%硬段含量、软段为 PBA(分子量2000)的热塑性含氟聚氨酯弹性体重均相对分子质量为7.5X10、数均相 对分子质量(i^)为2.4Xl(^，拉伸强度达10MPa，断裂伸长率达1156X，其表面张力由非含 氟聚氨酯的50. 8mN/m降至32mN/m，阻尼因子可达0. 72。 以质量比为50/50的PFGE/PBA(分子量2000)为软段，以BDO作扩链剂与MDI 反应生成聚氨酯硬段，硬段含量为40%的含氟聚氨酯弹性体重均相对分子质量(i^)为 4.2X104，数均相对分子质量(i^)为1.5X104，拉伸强度为14.33MPa，断裂伸长率为 634. 29%，阻尼因子可达0. 52。 对不同PFGE/PBA质量比，硬段含量为40%的聚氨酯的表面性能进行研究，其表面 张力值列于表1。可以看出，随聚氨酯分子中氟含量的增加，水和甘油在其表面的接触角依 次增大，亲和性降低，表面张力随氟含量的增加而下降。 表1含氟聚氨酯弹性体表面性能PFGE/PBA氟含量接触角(。)表面张力质量比Cwt%)水甘油(mN/m)100/023.972.480.636.380/2019.071.6訓37.170/3016.669.277.038.460/4014.367.074.439.450/5011.964.072.042.4 四、本专利技术具有如下优点 众多研究表明，含氟聚氨酯存在制备原料较为昂贵、制备工艺较为复杂、力学性能 较低等问题而限制其广泛应用。本专利技术通过分子设计及合成工艺研究，将非氟大分子多元 醇与含氟聚醚二醇以合适比例复合作为合成聚氨酯的大分子多元醇单体，或以低分子含氟 二醇为扩链剂，保持聚氨酯弹性体完全线性的分子结构，赋予其高强高韧高阻尼特性及含 氟聚合物的低表面能、耐候性、耐化学介质性、热稳定性等，并具有良好溶剂溶解性能。五具体实施例方式下面通过实施例对本专利技术进行具体描述，有必要在此指出的是本实施例只用于对 本专利技术进行进一步说明，不能理解为对本专利技术保护范围的限制，该领域的技术熟练人员可 以根据上述本专利技术的内容对本专利技术作出一些非本质的改进和调整。 实施例1 在反应器中称取端羟基聚己二酸乙二醇酯(PEA，分子量2000)4kg和聚含氟縮水 甘油醚二醇(PFGE，分子量2000)4kg，质量比为50/50，于12(TC真空脱水2h，降温至80。C， 加入4，4' -二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI) 1.726kg，搅拌反应3h，升温至14(TC，加入1， 4-丁二醇(BDO)扩链剂O. 274kg，搅拌均匀后倒入已预热的容器中，于14(TC真空焙烘20小时得产物。 实施例2 在反应器中称取端羟基聚己内酯(PCL，分子量2000)2. lkg和聚含氟縮水甘油醚 二醇(PFGE，分子量1000)4. 9kg，质量比为30/70，于120。C真空脱水2h，降温至70。C，加入 4，4' -二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)2.498kg，搅拌反应3h，升温至140。C，加入1，6-己二 醇(HG)扩链剂0. 502kg，搅拌均匀后倒入已预热的容器中，于14(TC真空焙烘20小时得产 物。 实本文档来自技高网...
【技术保护点】
高韧热塑性含氟聚氨酯弹性体，其特征在于该含氟聚氨酯弹性体的原料由以下组分组成，按重量计为： 多异氰酸酯 １６－３３份 非氟大分子多元醇 ６～４０份 含氟聚醚二醇 ３０～８０份 低分子二醇扩链剂 ０．１－１５份。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：叶林，刘涛，刘鹏飞，赵晓文，
申请(专利权)人：四川大学，
类型：发明
国别省市：90[中国|成都]
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