專利名稱：一種耐溶劑型聚氨酯彈性體的合成方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于聚氨酯彈性體的制備方法，特別涉及一種耐溶劑型聚氨酯彈性體的制備 技術(shù)。
技術(shù)背景聚氨酯是一種性能介于橡膠與塑料之間的高分子合成材料，其特點(diǎn)是硬度調(diào)整范圍 寬，既有橡膠的彈性又有塑料的硬度，聚氨酯彈性體具有優(yōu)良的機(jī)械性能、耐磨性能和 回彈性能。但對(duì)于耐溶劑性能要求較高的應(yīng)用則顯得力不從心，用于有丙酮、丁酮、甲 苯、環(huán)已酮等溶劑中浸泡48小時(shí)，其重量增加率大于100%。由于溶脹過多而使性能降 低影響應(yīng)用。通常用的耐溶劑聚氨酯彈性體都是聚酯多元醇和異氰酸酯合成的，聚酯多元醇都是 采用己二酸和多元醇合成的，因己二酸多兩個(gè)碳鏈，合成的聚氨酯彈性體聚氨酯甲酸酯 含量比較低，因此影響耐溶劑性能。 發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種耐溶劑型聚氨酯彈性體的合成方法，合成的 耐溶劑型聚氨酯彈性體耐溶劑性能好。本發(fā)明耐溶劑型聚氨酯彈性體的合成方法，由聚酯多元醇、二異氰酸酯分步或一步 固化制成，其特征在于所述聚酯多元醇由丁二酸和多元醇反應(yīng)生成，所述多元醇指乙二 醇、二乙二醇、丁二醇、甘油、三羥甲基丙烷、丙二醇、新戊二醇及其一種以上的混合 物。聚酯多元醇采用公知的己二酸和多元醇合成，與本發(fā)明采用丁二酸合成的聚酯多元 醇相比，己二酸多兩個(gè)碳鏈，合成的聚氨酯彈性體聚氨酯甲酸酯含量低于丁二酸合成的， 因此影響耐溶劑性能，本發(fā)明采用丁二酸和多元醇合成聚酯多元醇，用于耐溶劑聚氨酯 彈性體的合成，由此得到的制品可以用于制作印刷膠輥、絲網(wǎng)印刷刮片等制品，廣泛用 于彩鋼涂敷、木地板上漆、鞋材印刷等行業(yè)。所述多元醇優(yōu)選為乙二醇、二乙二醇、三羥甲基丙垸中的一種或一種以上。
所述聚酯多元醇的具體制備過程為:將丁二酸和多元醇以摩爾比1.15 1.12/1的比例， 加入反應(yīng)釜中加熱，并通氮?dú)獗Ｗo(hù)，當(dāng)溫度升至140'C反應(yīng)出水，控制回流塔塔頂溫度 在100'C 102'C，然后將釜溫緩慢升至160。C 180'C，保溫2~3小時(shí)，將溫度升至220 'C 230'C，當(dāng)出水完畢，保溫2小時(shí)，然后抽真空操作，當(dāng)各項(xiàng)指標(biāo)合格開始降溫放料， 得到聚酯多元醇。所述各項(xiàng)指標(biāo)合格是指酸值<1 (mgKOH/g)，羥值達(dá)到55 60 (mgKOH/g)，水分 在0.05%以下。采用上述聚酯多元醇合成耐溶劑型聚氨酯彈性體的方法采用預(yù)聚物法和一步法兩種 方式。預(yù)聚法以重量百分?jǐn)?shù)計(jì)，將聚酯多元醇80%~87%、 二異氰酸酯13%~20%在75~85 'C反應(yīng)，得到異氰酸根含量為3 5%的預(yù)聚體，然后在80。C和固化劑反應(yīng)得到耐溶劑 型聚氨酯彈性體，所述固化劑為三羥甲基丙烷、3， 3'-二氯-4，4'-二氨基二苯基甲垸或 3, 5-二甲硫基甲苯二胺，所述二異氰酸酯是指甲苯二異氰酸酯(TDI)或二苯基甲垸二 異氰酸酯(MDI)及其異構(gòu)體，優(yōu)選TDI—80 (含有2， 4-甲苯二異氰酸酯80%， 2， 6-甲苯二異氰酸酯20%)，預(yù)聚體與固化劑的重量配比為100:7~15。一步法以重量百分?jǐn)?shù)計(jì)，將聚酯多元醇50%~80%、 二異氰酸酯4%~10%、增塑 劑10%~46%，在80'C 卯'C下攪拌均勻，在100'C 110'C硫化成型得到耐溶劑型聚氨酯彈 性體。所述增塑劑為鄰苯二甲酸二乙酯、鄰苯二甲酸二卞酯或鄰苯二甲酸二甲氧基乙酯。本發(fā)明得到的耐溶劑型聚氨酯彈性體，在酒精、甲苯、二甲苯、丙酮、環(huán)己酮、丁 酮等溶劑中浸泡48小時(shí)，其重量增加率小于70%。耐溶劑型聚氨酯彈性體的硬度范圍 為邵氏A0 95度。主要應(yīng)用于耐溶劑的聚氨酯印刷膠輥，絲網(wǎng)印刷刮片等制品。
具體實(shí)施方式
以下實(shí)施例均以重量百分?jǐn)?shù)計(jì)。實(shí)施例l:聚酯多元醇的合成丁二酸55 、乙二醇16 、 二乙二醇29合成聚酯多元醇A。 具體步驟為將丁二酸和多元醇加入反應(yīng)釜中加熱，并通氮?dú)獗Ｗo(hù)，當(dāng)溫度升至140°C 反應(yīng)出水，控制回流塔塔頂溫度在100'C 102'C，然后將釜溫緩慢升至160'C 180'C， 保溫2 3小時(shí)，溫度升至22(TC 230'C，當(dāng)出水完畢，保溫2小時(shí)，取樣測羥值、酸值、 水分。然后之間開始抽真空，4小時(shí)真空達(dá)到最大(一0.095Mpa)，真空期間，每隔一定時(shí)間取樣測羥值、酸值、水分。各項(xiàng)指標(biāo)合格開始降溫放料，得到聚酯多元醇A。 實(shí)施例2:按照實(shí)施例1的制備方法。聚酯多元醇的合成丁二酸50 、乙二醇20 、 二乙二醇25 甘油5，合成 聚酯多元醇B。實(shí)施例3:按照實(shí)施例1的制備方法。聚酯多元醇的合成丁二酸46、乙二醇30 、丙二醇21 三羥甲基丙垸3， 合成聚酯多元醇C。 實(shí)施例4:耐溶劑聚氨酯彈性體的合成聚酯多元醇A: 87、 TDI-80 : 13在75~85°C反應(yīng)2 小時(shí)，合成NCO%為3.6的預(yù)聚體，在80'C和固化劑MOCA固化反應(yīng)，重量配比100: 10.5，制品硬度85A。實(shí)施例5:按照實(shí)施例4的方法，耐溶劑聚氨酯彈性體的合成聚酯多元醇A: 80、甲苯二異氰酸酯TDI-80 : 20合成NCOV。為4.5預(yù)聚體，用DMTDA固化配比100: 13，制品 硬度95A。實(shí)施例6:耐溶劑聚氨酯彈性體的合成聚酯多元醇C: 50、甲苯二異氰酸酯TDI-80 : 4、增 塑劑(鄰苯二甲酸二乙酯)46， 一步法固化，制品硬度5A。實(shí)施例7:耐溶劑聚氨酯彈性體的合成聚酯多元醇B: 80、甲苯二異氰酸酯TDI-80 : 10、 增塑劑(鄰苯二甲酸二甲氧基乙酯)10， 一步法固化，制品硬度50A。對(duì)比實(shí)例己二酸合成的聚酯多元醇(宇田公司生產(chǎn)POL-2325):80、甲苯二異氰酸酯TDI-80 : 10、增塑劑10， 一步法固化，硬度50A。制品性能如下表:項(xiàng)目實(shí)施例4實(shí)施例5實(shí)施例6實(shí)施例7對(duì)比實(shí)例5硬度(邵A)859555050拉伸強(qiáng)度 (Mpa)43501.5812伸長率％550400520360330撕裂強(qiáng)度(KN/m)789072220回彈％2520364545環(huán)己酮中浸泡48小 時(shí)重量增加％3525574617權(quán)利要求
1、一種耐溶劑型聚氨酯彈性體的合成方法，由聚酯多元醇、二異氰酸酯分步或一步固化制成，其特征在于所述聚酯多元醇由丁二酸和多元醇反應(yīng)生成，所述多元醇指乙二醇、二乙二醇、丁二醇、甘油、三羥甲基丙烷、丙二醇、新戊二醇及其一種以上的混合物。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的耐溶劑型聚氨酯彈性體的合成方法，其特征在于所述多元 醇為乙二醇、二乙二醇、三羥甲基丙垸中的一種或一種以上。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的耐溶劑型聚氨酯彈性體的合成方法，其特征在于所述聚酯 多元醇的具體制備過程為將丁二酸和多元醇以摩爾比1.15 1.12/1的比例，加入反應(yīng)釜 中加熱，并通氮?dú)獗Ｗo(hù)，當(dāng)溫度升至140'C反應(yīng)出水，控制回流塔塔頂溫度在100°C 102 °C，然后將釜溫緩慢升至160'C 18(TC，保溫2 3小時(shí)，將溫度升至22(TC~230°C，當(dāng)出 水完畢，保溫2小時(shí)，然后抽真空操作，當(dāng)各項(xiàng)指標(biāo)合格開始降溫放料，得到聚酯多元 醇。
4、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的耐溶劑型聚氨酯彈性體的合成方法，其特征在于以重量百 分?jǐn)?shù)計(jì)，將聚酯多元醇80%~87%、 二異氰酸酯13%~20%在75~85°C反應(yīng)，得到異氰 酸根含量為3 5%的預(yù)聚體，然后在8(TC和固化劑反應(yīng)得到耐溶劑型聚氨酯彈性體，所 述固化劑為三羥甲基丙垸、3， 3'-二氯-4，4'-二氨基二苯基甲垸或3， 5-二甲硫基甲苯 二胺，所述二異氰酸酯是指甲苯二異氰酸酯或二苯基甲垸二異氰酸酯及其異構(gòu)體，預(yù)聚 體與固化劑的重量配比為100:7~15。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的耐溶劑型聚氨酯彈性體的合成方法，其特征在于所述二異 氰酸酯為TDI—80。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的耐溶劑型聚氨酯彈性體的合成方法，其特征在于以重量百 分?jǐn)?shù)計(jì)，將聚酯多元醇50%~80%、 二異氰酸酯4%~10%、增塑劑10%~46%，在80°C 90'C下攪拌均勻，在100'C 11(TC硫化成型得到耐溶劑型聚氨酯彈性體。
7、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的耐溶劑型聚氨酯彈性體的合成方法，其特征在于所述增塑 劑為鄰苯二甲酸二乙酯、鄰苯二甲酸二卞酯或鄰苯二甲酸二甲氧基乙酯。
全文摘要
一種耐溶劑型聚氨酯彈性體的合成方法，由聚酯多元醇、二異氰酸酯分步或一步固化制成，其特征在于所述聚酯多元醇由丁二酸和多元醇反應(yīng)生成。以此聚酯多元醇合成耐溶劑型聚氨酯彈性體的方法可以采用預(yù)聚物法和一步法兩種方式。本發(fā)明采用丁二酸和多元醇合成聚酯多元醇，用于耐溶劑聚氨酯彈性體的合成，得到的耐溶劑型聚氨酯彈性體，在酒精、甲苯、二甲苯、丙酮、環(huán)己酮、丁酮等溶劑中浸泡48小時(shí)，其重量增加率小于70％。耐溶劑型聚氨酯彈性體的硬度范圍為邵氏A0～95度。主要應(yīng)用于耐溶劑的聚氨酯印刷膠輥，絲網(wǎng)印刷刮片等制品。
文檔編號(hào)C08K5/00GK101130597SQ20071011388
公開日2008年2月27日 申請日期2007年9月29日 優(yōu)先權(quán)日2007年9月29日
發(fā)明者宋淑芳, 健 李, 偉 陳, 陳海良 申請人:山東東大一諾威聚氨酯有限公司