專利名稱：聚氨酯微孔彈性體及其制備方法和應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及聚氨酯領(lǐng)域，特別涉及一種聚氨酯微孔彈性體、其制備方法和應(yīng)用。
背景技術(shù)：
聚氨酯微孔彈性體具有優(yōu)良的耐磨性、耐撕裂性、撓曲性和較低的密度，是一種具 有廣泛用途的材料，常被用于制備鞋類部件和汽車軟性部件。尤其在制鞋行業(yè)中，用聚氨酯 微孔彈性體制備的鞋底具有質(zhì)輕、防滑、彈性好、強(qiáng)度高、耐磨、耐油等優(yōu)點(diǎn)。目前，用于制備鞋底的聚氨酯微孔彈性體主要有兩種，即聚酯型聚氨酯微孔彈性 體和聚醚型聚氨酯微孔彈性體。聚酯型聚氨酯微孔彈性體具有較好的機(jī)械性能，但是其低 溫性能較差、易水解、易霉變、加工工藝較為復(fù)雜。聚醚型聚氨酯微孔彈性體具有較好的耐 水解性能、優(yōu)異的低溫韌性，但是其機(jī)械性能相對較差。現(xiàn)有技術(shù)中，一般通過異氰酸酯與聚酯多元醇和/或聚醚多元醇之間的一步或多 步反應(yīng)制備聚酯型聚氨酯微孔彈性體或聚醚型聚氨酯微孔彈性體。例如，CN1982351A披露 了一種制備NDI基聚酯型聚氨酯微孔彈性體的方法，CN101328254A披露了一種通過添加聚 碳酸酯多元醇制備聚酯型聚氨酯微孔彈性體的方法，CN1428359A披露了一種通過半預(yù)聚體 法制備聚醚型聚氨酯微孔彈性體的方法，CN101165094A披露了一種用高活性、低不飽和度 聚醚制備聚醚型聚氨酯微孔彈性體的方法，CN1986592A披露了一種通過加入聚合物多元醇 和有機(jī)硅類勻泡劑制備具有改善的機(jī)械性能的聚醚型聚氨酯微孔彈性體的方法。然而，上 述方法中，作為原料的聚酯多元醇、聚醚多元醇、聚碳酸酯多元醇均需通過石油化工路線得 至IJ。眾所周知，石油是一種不可再生資源，因此，業(yè)界一直致力于探索一種新的制備聚氨酯 微孔彈性體的方法，以期部分或完全地減少其原料對石油化工路線的依賴。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的之一，在于提供一種聚氨酯微孔彈性體。根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例， 所述的聚氨酯微孔彈性體，為包括下列反應(yīng)成分的反應(yīng)產(chǎn)物a)異氰酸酯封端預(yù)聚物，所述異氰酸酯封端預(yù)聚物為異氰酸酯與第一多元醇的反 應(yīng)產(chǎn)物；b)第二多元醇；c)擴(kuò)鏈劑，所述擴(kuò)鏈劑的平均分子量分別彡800 ；和d)催化劑；所述第一多元醇和/或第二多元醇中，至少包括一種具有下列通式的由二氧化碳 和環(huán)氧化合物反應(yīng)得到的聚碳酸酯多元醇
O Il
zC、
X-CH(R1)CH(R2)-O O---CH(R1)CH(R2)-O-Y
其中，禮、R2分別獨(dú)立地選自氫原子、甲基、乙基、苯基，m選自大于等于1的自然數(shù)，
η選自0或大于等于1的自然數(shù)，X、Y分別獨(dú)立地表示一個含羥基的封端基團(tuán)。本發(fā)明的目的之二，在于提供一種用于制備本發(fā)明所提供的聚氨酯微孔彈性體的 異氰酸酯封端預(yù)聚物。根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例，所述異氰酸酯封端預(yù)聚物為異氰酸酯與 第一多元醇的反應(yīng)產(chǎn)物，所述第一多元醇中，至少包括一種具有下列通式的由二氧化碳和 環(huán)氧化合物反應(yīng)得到的聚碳酸酯多元醇 其中，R1, R2分別獨(dú)立地選自氫原子、甲基、乙基、苯基，m選自大于等于1的自然數(shù)，η選自O(shè)或大于等于1的自然數(shù)，X、Y分別獨(dú)立地表示一個含羥基的封端基團(tuán)。所述反應(yīng)成分中，所述第一多元醇所包括的由二氧化碳與環(huán)氧化合物反應(yīng)得到的 聚碳酸酯多元醇的用量為5-lOOwt. %，以所述第一多元醇的重量按IOOwt. %計(jì)。所述反應(yīng)成分中，所述異氰酸酯封端預(yù)聚物的NCO含量為5_25wt. %，以所述異氰 酸酯封端預(yù)聚物的重量按IOOwt. %計(jì)。所述反應(yīng)成分中，所述第二多元醇所包括的由二氧化碳與環(huán)氧化合物反應(yīng)得到的 聚碳酸酯多元醇的用量為5-lOOwt. %，以所述第二多元醇的重量按IOOwt. %計(jì)。本發(fā)明的目的之三，在于提供一種由所述聚氨酯微孔彈性體制得的鞋底。本發(fā)明的目的之四，在于提供一種所述聚氨酯微孔彈性體在制鞋中的應(yīng)用。本發(fā)明的有益效果在于本發(fā)明所提供的制備聚氨酯微孔彈性體的方法采用了由 二氧化碳和環(huán)氧化合物反應(yīng)得到的聚碳酸酯多元醇，不僅可以減少對來源于石油化工的原 料的需求，而且實(shí)現(xiàn)了對“溫室氣體”二氧化碳的環(huán)保利用。進(jìn)一步地，本發(fā)明在其制備過 程中優(yōu)化了由二氧化碳與環(huán)氧化合物反應(yīng)得到的聚碳酸酯多元醇的用量、調(diào)整了異氰酸酯 封端預(yù)聚物的NCO含量，從而使得所提供的聚氨酯微孔彈性體具備了良好的物理性能和機(jī) 械性能。
具體實(shí)施例方式與現(xiàn)有技術(shù)中采用源于石油化工路線的聚酯多元醇和/或聚醚多元醇制備聚氨 酯微孔彈性體的方法不同，本發(fā)明選擇并進(jìn)一步優(yōu)化使用由二氧化碳和環(huán)氧化合物反應(yīng)得 到的聚碳酸酯多元醇制備聚氨酯微孔彈性體。本發(fā)明中，既可以將由二氧化碳與環(huán)氧化合 物反應(yīng)得到的聚碳酸酯多元醇加入到用以制備所述異氰酸酯封端預(yù)聚物的第一多元醇中， 也可以加入到與所述異氰酸酯封端預(yù)聚物反應(yīng)的第二多元醇中，或者同時(shí)加入到所述第一多元醇和第二多元醇中，通過優(yōu)化所述聚碳酸酯多元醇的用量，并進(jìn)一步調(diào)整異氰酸酯封 端預(yù)聚物的NCO含量，可以得到一種具有良好物理性能和機(jī)械性能的、滿足工業(yè)應(yīng)用要求 的聚氨酯微孔彈性體。CN1400229A披露了一種將由二氧化碳與環(huán)氧化合物反應(yīng)得到的聚碳酸酯多元醇 作為原料替代傳統(tǒng)的聚酯多元醇或聚醚多元醇、通過一步法制備聚氨酯硬質(zhì)泡沫或聚氨酯 軟質(zhì)泡沫的方法，然而，根據(jù)該方法卻無法制得符合工業(yè)應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)的聚氨酯微孔彈性體。本 發(fā)明以與其不同的反應(yīng)方式和優(yōu)化的用量，將由二氧化碳與環(huán)氧化合物反應(yīng)得到的聚碳酸 酯多元醇作為原料替代傳統(tǒng)的聚酯多元醇或聚醚多元醇、通過預(yù)聚物法制備聚氨酯微孔彈 性體，所制得的聚氨酯微孔彈性體具有良好物理性能和機(jī)械性能，能夠滿足工業(yè)應(yīng)用的要 求。
聚氨酯微孔彈件體根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例，所述聚氨酯微孔彈性體，為包括下列反應(yīng)成分的反應(yīng) 產(chǎn)物a)異氰酸酯封端預(yù)聚物，所述異氰酸酯封端預(yù)聚物為異氰酸酯與第一多元醇的反 應(yīng)產(chǎn)物；b)第二多元醇；c)擴(kuò)鏈劑，所述擴(kuò)鏈劑的平均分子量分別< 800 ；和d)催化劑；所述第一多元醇和/或第二多元醇中，至少包括一種具有下列通式的由二氧化碳 和環(huán)氧化合物反應(yīng)得到的聚碳酸酯多元醇
O Il
X--CH(R1)CH(R2)-O O--CH(R1)CH(R2)-O-Y其中，禮、R2分別獨(dú)立地選自氫原子、甲基、乙基、苯基，m選自大于等于1的自然數(shù)，η選自O(shè)或大于等于1的自然數(shù)，X、Y分別獨(dú)立地表示一個含羥基的封端基團(tuán)。所述反應(yīng)成分還可以進(jìn)一步包括e)發(fā)泡劑。所述反應(yīng)成分還可以進(jìn)一步包括f)表面活性劑。本發(fā)明所述的由二氧化碳和環(huán)氧化合物反應(yīng)得到的聚碳酸酯多元醇可以參考US 2008021154,WO 2006103213,CN 1060299A 或 CN101024685A 披露的方法制得。所述二氧化 碳和環(huán)氧化合物的反應(yīng)，可以在起始劑和/或催化劑存在的條件下進(jìn)行。所述環(huán)氧化合物， 優(yōu)選但不限于環(huán)氧乙烷、1，2-環(huán)氧丙烷、1，2-環(huán)氧丁烷、2，3-環(huán)氧丁烷、1，2-環(huán)己烯、氧化 苯乙烯、或它們的混合物。所述起始劑，優(yōu)選但不限于多羥基化合物，所述多羥基化合物， 優(yōu)選但不限于水、乙二醇、1，2-丙二醇、1，3_丙二醇、二甘醇、三羥甲基丙烷、或它們的混合 物。所述催化劑，優(yōu)選但不限于雙金屬氰化物(DMC)、卟啉金屬催化劑、稀土金屬化合物、或 它們的混合物。所述反應(yīng)的反應(yīng)溫度，優(yōu)選但不限于40-120°C。所述反應(yīng)中二氧化碳的壓強(qiáng)，優(yōu)選但不限于20-60atm。所述反應(yīng)的反應(yīng)時(shí)間，優(yōu)選但不限于1_20小時(shí)。本發(fā)明所述的異氰酸酯封端預(yù)聚物為異氰酸酯與第一多元醇的反應(yīng)產(chǎn)物，關(guān)于所 述異氰酸酯和第一多元醇的選擇及用量詳見本說明書的“異氰酸酯封端預(yù)聚物”部分。本發(fā)明所述的第二多元醇的平均分子量為1000-10000，平均官能度為1_5，優(yōu)選 1. 5-3。所述第二多元醇中，由二氧化碳與環(huán)氧化合物反應(yīng)得到的聚碳酸酯多元醇的用 量為5-lOOwt. %，特別優(yōu)選5-50wt. %，最優(yōu)選5-30wt. %,以所述第二多元醇的重量按 IOOwt. %計(jì)。
所述第二多元醇還可以進(jìn)一步包括聚酯多元醇、聚醚多元醇、聚碳酸酯二醇、或它 們的混合物。本發(fā)明所述的聚酯多元醇，由二元羧酸或二元羧酸酐與多元醇反應(yīng)制得。所述的 二元羧酸，優(yōu)選但不限于含2-12個碳原子的脂肪族羧酸，所述含2-12個碳原子的脂肪族羧 酸，優(yōu)選但不限于丁二酸、丙二酸、戊二酸、己二酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸、十二烷基羧酸、 順丁烯二酸、反丁烯二酸、鄰苯二甲酸、異酞酸、對苯二酸、或它們的混合物。所述的二元羧 酸酐，優(yōu)選但不限于鄰苯二甲酸酐、四氯苯酐、馬來酸酐、或它們的混合物。所述的多元醇， 優(yōu)選但不限于乙二醇、二甘醇、1，2-丙二醇、1，3-丙二醇、二丙二醇、1，3-甲基丙二醇、1， 4_ 丁二醇、1，5_戊二醇、1，6_己二醇、新戊二醇、1，10-癸二醇、丙三醇、三羥甲基丙烷、或它 們的混合物。所述的聚酯多元醇，還包括由內(nèi)酯制備的聚酯多元醇。所述由內(nèi)酯制備的聚 酯多元醇，優(yōu)選但不限于，ε-己內(nèi)酯。本發(fā)明所述的聚醚多元醇，可以通過已知的工藝過程制備，例如，在催化劑存在 下，由烯烴氧化物與起始劑反應(yīng)制得。所述的催化劑，優(yōu)選但不限于堿性氫氧化物、堿性醇 鹽、五氯化銻、氟化硼合乙醚、或它們的混合物。所述的烯烴氧化物，優(yōu)選但不限于四氫呋 喃、環(huán)氧乙烷、1，2_環(huán)氧丙烷、1，2_環(huán)氧丁烷、2，3_環(huán)氧丁烷、氧化苯乙烯、或它們的混合 物。所述的起始劑，優(yōu)選但不限于多羥基化合物，所述多羥基化合物，優(yōu)選但不限于水、乙二 醇、1，2_丙二醇、1，3_丙二醇、二甘醇、三羥甲基丙烷、或它們的混合物。本發(fā)明所述的聚碳酸酯二醇，可以由二醇與二烴基碳酸酯或二芳基碳酸酯或光氣 反應(yīng)制得。所述的二醇，優(yōu)選但不限于1，2_丙二醇、1，3_丙二醇、1，4_ 丁二醇、1，5_戊二 醇、1，6_己二醇、二甘醇、三聚甲醛二醇、或它們的混合物。所述的二烴基碳酸酯或二芳基碳 酸酯，優(yōu)選但不限于二苯基碳酸酯。本發(fā)明所述的擴(kuò)鏈劑，通常選用分子量小于800的含活潑氫原子化合物，優(yōu)選分 子量為18-400的含活潑氫原子化合物。所述含活潑氫原子化合物，優(yōu)選但不限于烷基二 醇、二亞烴基二元醇、聚烷基多元醇、或它們的混合物，例如乙二醇、1，4- 丁二醇、1，6-己 二醇、1，7-庚二醇、1，8-辛二醇、1，9-壬二醇、1，10-癸二醇、二甘醇、二丙二醇、聚亞氧烷基 乙二醇、或它們的混合物。所述含活潑氫原子化合物，也可以包括其它接枝或不飽和的烷基 二醇、或它們的混合物，例如1，2-丙二醇、2-甲基-1，3-丙二醇、2，2- 二甲基-1，3-丙二 醇、2- 丁基-2-乙基-1，3-丙二醇、2- 丁烯-1，4- 二醇、2- 丁炔-1，4- 二醇、鏈烷醇胺、N-烷 基二鏈烷醇胺；所述的N-烷基二鏈烷醇胺，優(yōu)選但不限于乙醇胺、2-丙醇胺、3-氨基-2， 2_ 二甲基丙醇、N-甲基二乙醇胺、N-乙基二乙醇胺、或它們的混合物。所述含活潑氫原子 化合物，還可以包括脂肪族胺、芳香族胺、或它們的混合物；所述的脂肪族胺、芳香族胺，優(yōu)選但不限于1，2-乙二胺、1，3-丙二胺、1，4-丁二胺、1，6-己二胺，異佛爾酮二胺、1，4-環(huán)己 二胺、N，N’ - 二乙基-苯基二胺、2，4- 二氨基甲苯、2，6- 二氨基甲苯、或它們的混合物。本發(fā)明所述的催化劑，優(yōu)選但不限于胺類催化劑、有機(jī)金屬催化劑、或它們的混合 物。所述的胺類催化劑，優(yōu)選但不限于三乙基胺、三丁基胺、三亞乙基二胺、N-乙基嗎啉、N， N，N，，N，_四甲基-乙二胺、五甲基二亞乙基-三胺、N，N-甲基苯胺、N，N-二甲基苯胺、或它 們的混合物。所述的有機(jī)金屬催化劑，優(yōu)選但不限于有機(jī) 錫類化合物，例如乙酸錫(II)、 辛酸錫(II)、乙基己酸錫、月桂酸錫、二丁基氧化錫、二丁基二氯化錫、二丁基二乙酸錫、二 丁基馬來酸錫、二辛基二乙酸錫、或它們的混合物。本發(fā)明所述的發(fā)泡劑可以選用各種物理發(fā)泡劑或化學(xué)發(fā)泡劑，優(yōu)選但不限于水、 鹵代烴、烴類化合物、氣體。所述鹵代烴，優(yōu)選但不限于一氯二氟代甲烷、二氯一氟代甲烷、 二氯氟代甲烷、三氯氟代甲烷、或它們的混合物。所述烴類化合物，優(yōu)選但不限于丁烷、戊 烷、環(huán)戊烷、己烷、環(huán)己烷、庚烷、或它們的混合物。所述氣體，優(yōu)選但不限于空氣、CO2、或N2。 所述發(fā)泡劑，特別優(yōu)選水。本發(fā)明所述的表面活性劑，優(yōu)選但不限于硅氧烷的氧化乙烯衍生物。異氰酸酯封 端預(yù)聚物根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例，本發(fā)明所提供的用于制備聚氨酯微孔彈性體的異氰酸 酯封端預(yù)聚物為異氰酸酯與第一多元醇的反應(yīng)產(chǎn)物。所述第一多元醇至少包括一種具有下列通式的由二氧化碳和環(huán)氧化合物反應(yīng)得 到的聚碳酸酯多元醇 其中，RpR2分別獨(dú)立地選自氫原子、甲基、乙基、苯基，m選自大于等于1的自然數(shù)，η選自O(shè)或大于等于1的自然數(shù)，X、Y分別獨(dú)立地表示一個含羥基的封端基團(tuán)。本發(fā)明所述的第一多元醇的平均分子量為1000-10000，平均官能度為1_5，優(yōu)選 1. 5-3。所述第一多元醇中，由二氧化碳與環(huán)氧化合物反應(yīng)得到的聚碳酸酯多元醇的用 量為5-lOOwt. %，特別優(yōu)選5-50wt. %，最優(yōu)選5-30wt. %,以所述第一多元醇的重量按 IOOwt. %計(jì)。所述異氰酸酯封端預(yù)聚物的NCO含量為5_25wt. %,以所述異氰酸酯封端預(yù)聚物 的重量按IOOwt. %計(jì)。所述第一多元醇還可以進(jìn)一步包括所述聚酯多元醇、所述聚醚多元醇、所述聚碳 酸酯二醇、或它們的混合物。本發(fā)明所述的異氰酸酯，可用通式R(NCO)n表示，其中R表示含2-18個碳原子的 脂肪族烴基、含6-15個碳原子的芳烴基、含8-15個碳原子芳脂族烴基，η = 2_4。
所述異氰酸酯，優(yōu)選但不限于乙烯基二異氰酸酯、四亞甲基1，4- 二異氰酸酯、己二異氰酸酯(HDI)、十二烷基-1，2-二異氰酸酯、環(huán)丁烷-1，3-二異氰酸酯、環(huán)己烷-1，3-二 異氰酸酯、環(huán)己烷-1，4- 二異氰酸酯、1-異氰酸酯基_3，3，5-三甲基-5-異氰酸酯基甲基 環(huán)己烷、六氫甲苯-2，4- 二異氰酸酯、六氫苯基-1，3- 二異氰酸酯、六氫苯基-1，4- 二異氰 酸酯、全氫化二苯甲烷-2，4-二異氰酸酯、全氫化二苯甲烷-4，4-二異氰酸酯、亞苯基-1， 3- 二異氰酸酯、亞苯基-1，4- 二異氰酸酯、杜烯-1，4- 二異氰酸酯、均二苯乙烯均二苯乙 烯-1，4-二異氰酸酯、3，3_二甲基-4，4-二苯基二異氰酸酯、甲苯-2，4-二異氰酸酯(TDI)、 甲苯-2，6-二異氰酸酯(TDI)、二苯甲烷-2，4’_ 二異氰酸酯(MDI)、二苯甲烷-2，2’_ 二異 氰酸酯(MDI)、二苯甲烷-4，4’ - 二異氰酸酯(MDI)、亞萘基-1，5-二異氰酸酯(NDI)、它們 的混合物、它們的異構(gòu)體、或它們與它們的異構(gòu)體的混合物。所述異氰酸酯，還包括用碳化亞胺、脲基甲酸酯、或異氰酸酯改性所得的多異氰酸 酯，優(yōu)選但不限于二苯甲烷二異氰酸酯、碳化亞胺改性的二苯甲烷二異氰酸酯、它們的混合 物、它們的異構(gòu)體、或它們與它們的異構(gòu)體的混合物。鞋底的制備根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例，本發(fā)明所提供的聚氨酯彈性體可以被用于制鞋，包括 鞋底等部件。本發(fā)明所公開的具體實(shí)施例和方法，其描述是示例性而非限制性的。上下文中提及的原料說明如下Bayflex 2003E 聚酯型多元醇，平均分子量2000，羥值56mg KOH/g，可由拜耳材 料科技有限公司購得。Arcol 1026 聚醚型多元醇，平均分子量4000，羥值28mg KOH/g，可由拜耳材料科 技有限公司購得。Arcol 1362 聚醚型多元醇，平均分子量6000，羥值28mg KOH/g，可由拜耳材料科 技有限公司購得。Hyperlite E851 聚醚型多元醇，羥值18. 5mg KOH/g，可由拜耳材料科技有限公司 購得。Dabco EG, Dabco S_25 叔胺型催化劑，可由空氣化工產(chǎn)品有限公司購得。DC 193 硅烷表面活性劑，可由空氣化工產(chǎn)品有限公司購得。實(shí)施例下述實(shí)施例中，所選用的聚碳酸酯多元醇為聚碳酸亞丙酯二元醇，所述聚碳酸 亞丙酯二元醇通過二氧化碳和環(huán)氧化合物反應(yīng)制得，所述聚碳酸亞丙酯二元的分子量為 2000，官能度為2，羥值為48mgK0H/g。下述實(shí)施例中，所述異氰酸酯指數(shù)X的含義為χ 100% X(%)=-異氰酸酯封端預(yù)聚物的制備實(shí)施例1-4
將表1所列用量的4，4’_MDI和多元醇加入反應(yīng)釜，在70°C條件下反應(yīng)2小時(shí)，將 反應(yīng)釜冷卻到65°C，將表1所列用量的碳化亞胺改性的MDI (⑶-MDI)加入反應(yīng)釜并攪拌30 分鐘，冷卻到室溫得到異氰酸酯封端預(yù)聚物A1-A4。實(shí)施例5將表1所列用量的4，4’_MDI和多元醇加入反應(yīng)釜，在60°C條件下反應(yīng)2小時(shí)，將 反應(yīng)釜冷卻到50°C，將表1所列用量的碳化二亞胺改性的MDI (⑶-MDI)加入反應(yīng)釜并攪拌 30分鐘，冷卻到室溫得到異氰酸酯封端預(yù)聚物A5。表1異氰酸酯封端預(yù)聚物的制備 如表1所示，實(shí)施例1和5中，在制備異氰酸酯封端預(yù)聚物的過程中，未加入由二氧化碳和環(huán)氧 化合物反應(yīng)制得的聚碳酸酯多元醇；實(shí)施例2-4中，在制備異氰酸酯封端預(yù)聚物的過程中， 加入了由二氧化碳和環(huán)氧化合物反應(yīng)制得的聚碳酸酯多元醇。聚氨酯微孔彈性體的制備分別以實(shí)施例1-5制得的異氰酸酯封端預(yù)聚物為A組分。以第二多元醇、擴(kuò)鏈劑、發(fā)泡劑、催化劑、表面活性劑為B組分。實(shí)施例6將表2所列用量的B組分與實(shí)施例2中所得的異氰酸酯封端預(yù)聚物A2在45°C的 條件下機(jī)械攪拌混合。混合完成后，將混合物澆于預(yù)熱至50°C的鋁質(zhì)模具里，合模，8分鐘后脫模，得到 聚氨酯微孔彈性體。所得聚氨酯微孔彈性體的物理性能和機(jī)械性能列于表2。實(shí)施例7將表2所列用量的B組分與實(shí)施例3中所得的異氰酸酯封端預(yù)聚物A3在45°C的 條件下機(jī)械攪拌混合?；旌贤瓿珊?，將混合物澆于預(yù)熱至50°C的鋁質(zhì)模具里，合模，8分鐘后脫模，得到 聚氨酯微孔彈性體。所得聚氨酯微孔彈性體的物理性能和機(jī)械性能列于表2。實(shí)施例8將表2所列用量的B組分與實(shí)施例4中所得的異氰酸酯封端預(yù)聚物A4在45°C的 條件下機(jī)械攪拌混合?；旌贤瓿珊螅瑢⒒旌衔餄灿陬A(yù)熱至50°C的鋁質(zhì)模具里，合模，8分鐘后脫模，得到 聚氨酯微孔彈性體。所得聚氨酯微孔彈性體的物理性能和機(jī)械性能列于表2。
表2聚氨酯微孔彈性體的制備 如表2所示，實(shí)施例6-8中所制得的聚氨酯微孔彈性體由異氰酸酯封端預(yù)聚物A2-A4分別與第 二多元醇反應(yīng)得到，所制得的聚氨酯微孔彈性體具有良好的物理性能和機(jī)械性能。實(shí)施例9-12將表3所列用量的B組分與實(shí)施例1中所得的異氰酸酯封端預(yù)聚物Al在45°C的 條件下機(jī)械攪拌混合?；旌贤瓿珊螅瑢⒒旌衔餄灿陬A(yù)熱至50°C的鋁質(zhì)模具里，合模，8分鐘后脫模，得到 聚氨酯微孔彈性體。所得聚氨酯微孔彈性體得物理性能和機(jī)械性能列于表3。表3聚氨酯微孔彈性體的制備 如表3所示，實(shí)施例9-12中所制得的聚氨酯微孔彈性體由異氰酸酯封端預(yù)聚物Al分別與第二 多元醇反應(yīng)得到，所述第二多元醇中包括聚酯多元醇和由二氧化碳與環(huán)氧化合物反應(yīng)得到 的聚碳酸酯多元醇。實(shí)施例9-12中所制得的聚氨酯微孔彈性體具有良好的物理性能和機(jī)械性能。實(shí)施例13-15將表4所列用量的B組分與實(shí)施例5中所得的異氰酸酯封端預(yù)聚物A5在45°C的 條件下機(jī)械攪拌混合。混合完成后，將混合物澆于預(yù)熱至50°C的鋁質(zhì)模具里，合模，8分鐘后脫模，得到 聚氨酯微孔彈性體。所得聚氨酯微孔彈性體得物理性能和機(jī)械性能列于表4。表4聚氨酯微孔彈性體的制備 如表4所示，實(shí)施例13-15中所制得的聚氨酯微孔彈性體由異氰酸酯封端預(yù)聚物A5與第二多 元醇反應(yīng)得到，所述第二多元醇中包括聚醚多元醇和由二氧化碳與環(huán)氧化合物為原料反應(yīng) 得到的聚碳酸酯多元醇。實(shí)施例13-15中所制得的聚氨酯微孔彈性體具有良好的物理性能和機(jī)械性能。雖然本發(fā)明已將較佳實(shí)施例揭露如上，然其并非用以限定本發(fā)明，任何熟習(xí)此技 藝者，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，當(dāng)可作各種更動與潤飾，因此發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)以 申請專利的權(quán)利要求范圍為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
一種聚氨酯微孔彈性體，為包括下列反應(yīng)成分的反應(yīng)產(chǎn)物a)異氰酸酯封端預(yù)聚物，所述異氰酸酯封端預(yù)聚物為異氰酸酯與第一多元醇的反應(yīng)產(chǎn)物；b)第二多元醇；c)擴(kuò)鏈劑，所述擴(kuò)鏈劑的平均分子量分別≤800；和d)催化劑；所述第一多元醇和/或第二多元醇中，至少包括一種具有下列通式的由二氧化碳和環(huán)氧化合物反應(yīng)得到的聚碳酸酯多元醇其中，R1、R2分別獨(dú)立地選自氫原子、甲基、乙基、苯基，m選自自然數(shù)，n選自0或自然數(shù)，X、Y分別獨(dú)立地表示一個含羥基的封端基團(tuán)。F2009100490902C0000011.tif
2.如權(quán)利要求1所述的聚氨酯微孔彈性體，所述反應(yīng)成分還進(jìn)一步包括e)發(fā)泡劑和 /或f)表面活性劑。
3.如權(quán)利要求1所述的聚氨酯微孔彈性體，其特征在于，所述環(huán)氧化合物選自下列的 一種或多種環(huán)氧乙烷、1，2-環(huán)氧丙烷、1，2-環(huán)氧丁烷、2，3-環(huán)氧丁烷、1，2-氧化環(huán)己烯、氧 化苯乙烯。
4.如權(quán)利要求1所述的聚氨酯微孔彈性體，其特征在于，所述第一多元醇和/或第二多 元醇，還進(jìn)一步包括一種聚醚多元醇和/或聚酯多元醇。
5.如權(quán)利要求1、2、3或4所述的聚氨酯微孔彈性體，其特征在于，所述第一多元醇所包 括的由二氧化碳與環(huán)氧化合物反應(yīng)得到的聚碳酸酯多元醇的用量為5-lOOwt. %，以所述第 一多元醇的重量按lOOwt. %計(jì)。
6.如權(quán)利要求1、2、3或4所述的聚氨酯微孔彈性體，其特征在于，所述異氰酸酯封端預(yù) 聚物的NC0含量為5-25wt. %，以所述異氰酸酯封端預(yù)聚物的重量按lOOwt. %計(jì)。
7.如權(quán)利要求1、2、3或4所述的聚氨酯微孔彈性體，其特征在于，所述第二多元醇所包 括的由二氧化碳與環(huán)氧化合物反應(yīng)得到的聚碳酸酯多元醇的用量為5-lOOwt. %，以所述第 二多元醇的重量按lOOwt. %計(jì)。
8.一種用于制備如權(quán)利要求1所述的聚氨酯微孔彈性體的異氰酸酯封端預(yù)聚物，所述 異氰酸酯封端預(yù)聚物為異氰酸酯與第一多元醇的反應(yīng)產(chǎn)物，所述第一多元醇中，至少包括 一種具有下列通式的由二氧化碳和環(huán)氧化合物反應(yīng)得到的聚碳酸酯多元醇 m選自自然數(shù)，n選自0或自然數(shù)，X、Y分別獨(dú)立地表示一個含羥基的封端基團(tuán)。
9.如權(quán)利要求8所述的異氰酸酯封端預(yù)聚物，其特征在于，所述環(huán)氧化合物選自下列 的一種或多種環(huán)氧乙烷、1，2-環(huán)氧丙烷、1，2-環(huán)氧丁烷、2，3-環(huán)氧丁烷、1，2-氧化環(huán)己烯、 氧化苯乙烯。
10.如權(quán)利要求8或9所述的異氰酸酯封端預(yù)聚物，其特征在于，所述第一多元醇所包 括的由二氧化碳與環(huán)氧化合物反應(yīng)得到的聚碳酸酯多元醇的用量為5-lOOwt. %，以所述第 一多元醇的重量按lOOwt. %計(jì)。
11.如權(quán)利要求8或9所述的異氰酸酯封端預(yù)聚物，其特征在于，所述異氰酸酯封端預(yù) 聚物的NC0含量為5-25wt. %，以所述異氰酸酯封端預(yù)聚物的重量按lOOwt. %計(jì)。
12.如權(quán)利要求8或9所述所述的異氰酸酯封端預(yù)聚物，其特征在于，所述第一多元醇， 還進(jìn)一步包括一種聚醚多元醇和/或聚酯多元醇。
13.利用如權(quán)利要求1、2、3或4所述的聚氨酯微孔彈性體制得的鞋底。
14.如權(quán)利要求1、2、3或4所述的聚氨酯微孔彈性體在制鞋中的應(yīng)用。
全文摘要
本發(fā)明涉及聚氨酯領(lǐng)域，特別涉及一種聚氨酯微孔彈性體、其制備方法和應(yīng)用。所述聚氨酯微孔彈性體為由異氰酸酯與第一多元醇反應(yīng)得到的異氰酸酯封端預(yù)聚物、第二多元醇、擴(kuò)鏈劑和催化劑的反應(yīng)產(chǎn)物，所述第一多元醇和/或第二多元醇中，至少包括一種由二氧化碳和環(huán)氧化合物反應(yīng)得到的聚碳酸酯多元醇。本發(fā)明所提供的制備聚氨酯微孔彈性體的方法，不僅可以減少對來源于石油化工的原料的需求，而且實(shí)現(xiàn)了對“溫室氣體”二氧化碳的環(huán)保利用。
文檔編號C08G18/44GK101857670SQ200910049090
公開日2010年10月13日 申請日期2009年4月10日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月10日
發(fā)明者周志平, 張躍冬, 曹忠, 林仁杰, 梁亦德 申請人:拜耳材料科技(中國)有限公司