專利名稱：一種聚氨酯彈性體及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種聚氨酯彈性體，特別是涉及一種聚氨酯彈性體及其制備方法；該 方法在合成聚氨酯彈性體的軟段中混入由廉價(jià)可再生原料蓖麻油和生活廢料聚酯合成的 復(fù)合多元醇。
背景技術(shù)：
聚對(duì)苯二甲酸乙二酯(PET)材料由于具有機(jī)械性能良好，耐熱性能、耐化學(xué)藥品 性能優(yōu)良，顏色透明，無毒無害等諸多優(yōu)點(diǎn)，因而被廣泛應(yīng)用于纖維、薄膜、飲料瓶等的制造 中。從而使每年排入自然界的廢PET也越來越多。由于PET具有極強(qiáng)的化學(xué)惰性，很難被 空氣或是微生物等自然降解，因此，盡管廢PET不會(huì)直接污染環(huán)境，不會(huì)直接危害到人類的 安全，但會(huì)逐漸累積而占用大量的空間，從而造成嚴(yán)重的環(huán)境問題。全世界年產(chǎn)量高達(dá)50X 104t的蓖麻油是世界上十大油料和四大不可食用的油料 作物之一，是一種含雙活性基團(tuán)(羥基和雙鍵)且相對(duì)廉價(jià)的可再生資源，主要成分為蓖 麻油酸CH3(CH2)5CH(0H) = CH(CH2)7C00H約占90%，其次為油酸、亞油酸，是植物油中唯一 含有羥基的植物油，由于結(jié)構(gòu)中含有烯鍵、酯基、羥基等基團(tuán)，可以發(fā)生酯化、堿熔、熱解、醇 解、氫化及環(huán)氧化等反應(yīng)。微波作為一種新的技術(shù)，與普通熱源相比，能夠大大縮短反應(yīng)時(shí)間，減少能耗；目 前在有機(jī)合成、生物高分子等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。南斯拉夫A.KrZan等人研究了微 波條件下醇解PET，加入催化劑lOmin可以醇解完全。CN1239461研究了在2. 0-2. 5MPa, 220-230°C微波條件下，輻射60-120min水解PET。世界能源危機(jī)導(dǎo)致了以原油或天然氣為初始原料合成的高分子材料的生產(chǎn)成本 增加，迫使合成高分子材料的價(jià)格上漲。開發(fā)利用廢舊塑料資源和可再生資源植物油，將極 大的緩解高分子材料的生產(chǎn)成本和環(huán)境污染所帶來的巨大壓力。同時(shí)，合成的多元醇可以 被用在聚氨酯硬泡板材、涂料、彈性體、膠黏劑等領(lǐng)域。中國發(fā)明專利申請(qǐng)CN101270203A公開了一種將聚對(duì)苯二甲酸乙二酯與醇/胺在 催化下醇解，將醇解產(chǎn)物與環(huán)氧植物油進(jìn)行反應(yīng)制備聚酯多元醇的反應(yīng)。反應(yīng)過程由于使 用普通熱源加熱，反應(yīng)時(shí)間太長，不利于提高生產(chǎn)效率，所得多元醇，僅適用于聚氨酯泡沫塑料。美國專利US6133329涉及了一種用聚對(duì)苯二甲酸乙二酯和天然植物油制備聚酯 多元醇的方法。使溶于小分子醇的聚對(duì)苯二甲酸乙二酯與天然植物油，以及苯酐反應(yīng)，制的 羥值在90-250mgK0H/g的聚酯多元醇。但是該方法使用普通熱源加熱，反應(yīng)時(shí)間長，產(chǎn)物僅 限于制備聚氨酯硬泡沫塑料。中國發(fā)明專利CN101531773公開了一種用聚對(duì)苯二甲酸乙二酯與新戊二醇在醋 酸鹽催化劑的條件下使用微波醇解，加入多元酸進(jìn)行酯化，合成聚酯-環(huán)氧粉末涂料。但是 該方法前后兩步反應(yīng)使用2種催化劑，對(duì)后期涂料的老化性能影響比較大，且醇解產(chǎn)物是 固態(tài)，后期加多元酸，反應(yīng)過程需要控制酸值。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，提供一種反應(yīng)時(shí)間短，能耗低，環(huán)保的 聚氨酯彈性體的制備方法，所得聚氨酯彈性體拉伸強(qiáng)度為12-46MPa，300%定伸應(yīng)力為 ll-33MPa，撕裂強(qiáng)度為75-125MPa，伸長率為350-550%，硬度為87_95Shore A，綜合性能優(yōu)越。本發(fā)明采用在合成聚氨酯彈性體的軟段中混入由廉價(jià)可再生原料蓖麻油和生活 廢料聚酯合成的復(fù)合多元醇的方法，且復(fù)合多元醇合成過程采用常壓微波，設(shè)備安全簡(jiǎn)易， 反應(yīng)時(shí)間大大縮短，降低能耗，有利于環(huán)境可持續(xù)發(fā)展。本發(fā)明生產(chǎn)的新型聚氨酯彈性體具 有高性能低成本多用途的特點(diǎn)。本發(fā)明目的通過如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)一種聚氨酯彈性體的制備方法，包括以下步驟a、將廢聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯、二元醇和催化劑二月桂酸正丁基錫混合，經(jīng) 500-600W的微波輻射進(jìn)行醇解反應(yīng)6-8min ；所述廢聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯為回收的PET塑 料瓶、PET卷膜和/或PET吸塑片廢料；所述二元醇為二甘醇(DEG)、三甘醇(TEG)、聚乙二 醇200(PEG200)中的一種或多種；催化劑用量為廢聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯用量的0. 5-1%； 二元醇與廢聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯的摩爾比為1 1-1 1.5;b、將蓖麻油加入到步驟a醇解產(chǎn)物中，在步驟a加入的催化劑二月桂酸正丁基 錫作用下，經(jīng)500-600W的微波輻射進(jìn)行酯交換15-20min，所得產(chǎn)物在130-140°C油浴下， 真空脫水2-3h，即得到復(fù)合多元醇；所述蓖麻油用量為廢聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯質(zhì)量的 30-100% ；c、將步驟b所得復(fù)合多元醇與聚醚多元醇按質(zhì)量比為10 90-40 60混合，在 110-120°C下，真空脫水1. 5-2h ；然后加入多異氰酸酯在70-75°C，反應(yīng)時(shí)間2_3h反應(yīng)，制得 預(yù)聚體；所述多異氰酸酯為甲苯二異氰酸酯(TDI)；所述聚醚多元醇分子量為1000-2000的 聚四氫呋喃多元醇(PTMG)；d、再將步驟c所得預(yù)聚體與擴(kuò)鏈劑3，3_ 二氯-4，4_ 二氨基二苯甲烷(M0CA)在 90-95°C脫泡3-5min，倒入模具，80-100°C下固化12_16h，再在室溫固化7_9d，即得聚氨酯 彈性體。為進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的，所述廢聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯在使用前先洗凈、干燥 和粉碎的預(yù)處理；在預(yù)處理前，所述PET塑料瓶或PET吸塑片廢料還在90-100°C下紅外加 熱 20-30min。所述微波輻射的微波反應(yīng)器頂部裝有外接冷凝管。一種上述方法制備的聚氨酯彈性體。其拉伸強(qiáng)度為12-46MPa，100%定伸應(yīng)力 8-13MPa，300%定伸應(yīng)力為ll_33MPa，撕裂強(qiáng)度為75_125MPa，伸長率為350-550%，硬度為 87-95ShoreA0本發(fā)明步驟a和步驟b兩步驟中催化劑，采用同一種催化劑，僅在a步驟加入，a、 b兩步驟都可以利用。催化劑優(yōu)選既可以催化a步驟的醇解反應(yīng)，又可以催化b步驟酯交換 反應(yīng)，還是c步驟聚氨酯合成中常用的催化劑的二月桂酸正丁基錫，其在a步驟中的加入量 0. 5-1% PET的質(zhì)量。其中a和b兩步驟都是在500-600W的微波輻射下反應(yīng)的，微波反應(yīng)器裝置是頂部裝有外接冷凝管，兩步反應(yīng)都是在常壓下進(jìn)行的，無需通氮?dú)獗Ｗo(hù)。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有下述優(yōu)點(diǎn)本發(fā)明原料易得、可再生以及廢料回收，不依賴石化原料，緩解了石油能源的危 機(jī)。蓖麻油是全世界年產(chǎn)量高達(dá)50X 104t世界上十大油料和四大不可食用的油料作物之 一，是一種含雙活性基團(tuán)(羥基和雙鍵)且相對(duì)廉價(jià)的可再生資源；廢PET來源廣泛，纖維、 薄膜、日用飲料瓶產(chǎn)生大量PET廢料。微波常壓反應(yīng)，設(shè)備安全簡(jiǎn)易，反應(yīng)時(shí)間大大縮短，減低能耗，有利于環(huán)境可持續(xù) 發(fā)展，適合工業(yè)化大生產(chǎn)。目前很多微波反應(yīng)是采用密閉高壓裝置的反應(yīng)器，且使用氮?dú)狻?氬氣做保護(hù)氣，設(shè)備成本高且操作不安全；本發(fā)明使用設(shè)備成本低的常壓微波，外接冷凝管 冷卻回流溶劑，利用溶劑自身產(chǎn)生的蒸汽保護(hù)反應(yīng)，無需通保護(hù)氣體，降低了成本，而且設(shè) 備安全簡(jiǎn)易。微波反應(yīng)時(shí)間是普通熱源加熱的1/6，大幅度降低了能耗，符合可持續(xù)發(fā)展。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明，但本發(fā)明要求保護(hù)的范圍并不局限于實(shí) 施例表述的范圍。實(shí)施例1將300g的廢PET卷膜清洗干凈、烘干，粉碎成5mmX 5mm的碎片，將其在100°C下紅 外加熱20min，加入350g的TEG，3g的二月桂酸正丁基錫，在500W的微波常壓下輻射8min， 待冷卻，再加入300g蓖麻油，在500W的微波常壓下輻射20min，再于140°C的油浴中，真空 脫水2h，即得淡黃色室溫可流動(dòng)的液體復(fù)合多元醇A。上述過程無需氮?dú)獗Ｗo(hù)，所得復(fù)合多 元醇A的羥值、分子量見表1。將A復(fù)合多元醇33g與300g PTMG1000混合，在110°C下真空脫水2h ；冷卻到40°C 加入130g 2，4401，在751下反應(yīng)211，脫泡0.511，所得預(yù)聚體的0%是6.84% ；升溫到 90°C，加入預(yù)熱熔融的82g M0CA，攪拌均勻，脫泡5min，倒入預(yù)熱的模具，在85°C固化14h， 脫模后再在室溫下后硫化7d,即得到聚氨酯彈性體。所得聚氨酯彈性體物理性能和機(jī)械性 能見表2。與美國專利US6133329傳統(tǒng)加熱醇解PET需要3h相比，本實(shí)施例中復(fù)合多元醇使 用微波的合成過程需要28min，縮短到傳統(tǒng)加熱所需時(shí)間的1/6，大幅度降低能耗。在中國 發(fā)明專利申請(qǐng)CN101531773中，醇解、酯化兩部使用不同的催化劑酯化過程使用己二酸、均 苯四酸二酐等合成化工原料，加重石油能源的負(fù)擔(dān)，且微波條件苛刻需要氮?dú)狻鍤獗Ｗo(hù)； 本實(shí)施例在酯化過程使用可再生廉價(jià)資源蓖麻油，且微波常壓外接冷凝管反應(yīng)，利用自身 二元醇蒸汽保護(hù)，無需使用保護(hù)氣體，設(shè)備安全簡(jiǎn)易。實(shí)施例2將300g的廢塑料瓶清洗干凈、烘干，粉碎成5mmX 5mm的碎片，將其在90°C下紅外 加熱30min，加入400g的PEG200，3g的二月桂酸正丁基錫，在500W的微波常壓下輻射8min， 待冷卻，再加入300g蓖麻油，在500W的微波常壓下輻射20min，再于140°C的油浴中，真空 脫水2h，即得淡黃色室溫可流動(dòng)的液體復(fù)合多元醇B。上述過程無需氮?dú)獗Ｗo(hù)，所得復(fù)合多 元醇B的羥值、分子量見表1。將B復(fù)合多元醇107. lg與250g PTMG1000混合，在120°C下真空脫水1. 5h ；冷卻到40°C加入154g 2，4-TDI，在70°C下反應(yīng)3h，脫泡0. 5h，所得預(yù)聚體的NC0%是6. 656% ； 升溫到90°C，加入預(yù)熱熔融的89. 3g M0CA,攪拌均勻，脫泡4min，倒入預(yù)熱的模具，在90°C 固化13h，脫模后再在室溫下后硫化8d，即得到聚氨酯彈性體。所得聚氨酯彈性體物理性能 和機(jī)械性能見表2。實(shí)施例3將300重量份的廢PET塑料瓶清洗干凈、烘干，粉碎成5mmX 5mm的碎片，在100°C 下紅外加熱20min，加入300g的DEG，2. 6g的二月桂酸正丁基錫，在550W的微波常壓下輻射 7min，待冷卻，再加入180g蓖麻油，在550W的微波常壓下輻射17min，再于140°C的油浴中， 真空脫水2h，即得淡黃色室溫可流動(dòng)的液體復(fù)合多元醇C。上述過程無需氮?dú)獗Ｗo(hù)，所得復(fù) 合多元醇C的羥值、分子量見表1。將C復(fù)合多元醇33g與300g PTMG1000混合，在120°C下真空脫水1. 5h ；冷卻到 40 V加入130g 2，4-TDI，在73°C下反應(yīng)2. 5h，脫泡0. 5h，所得預(yù)聚體的NC0%是6. 84 % ；升 溫到95°C，加入預(yù)熱熔融的82g M0CA,攪拌均勻，脫泡5min，倒入預(yù)熱的模具，在85°C固化 16h，脫模后再在室溫下后硫化7d,即得到聚氨酯彈性體。所得聚氨酯彈性體物理性能和機(jī) 械性能見表2。實(shí)施例4將300g的廢PET吸塑片清洗干凈、烘干，粉碎成5mmX 5mm的碎片在95°C下紅外加 熱25min，加入350g的TEG，3g的二月桂酸正丁基錫，在550W的微波常壓下輻射7min，待冷 卻，再加入180g蓖麻油，在550W的微波常壓下輻射17min，再于140°C的油浴中，真空脫水 2h,即得淡黃色室溫可流動(dòng)的液體復(fù)合多元醇D。上述過程無需氮?dú)獗Ｗo(hù)，所得復(fù)合多元醇 D的羥值、分子量見表1。將D復(fù)合多元醇107. lg與250g PTMG1000混合，在110°C下真空脫水2h ；冷卻到 40°C加入154g 2，4401，在751下反應(yīng)211，脫泡0.511，所得預(yù)聚體的0%是6.656% ；升 溫到90°C，加入預(yù)熱熔融的89. 3g M0CA,攪拌均勻，脫泡5min，倒入預(yù)熱的模具，在85°C固 化16h，脫模后再在室溫下后硫化8d，即得到聚氨酯彈性體。所得聚氨酯彈性體物理性能和 機(jī)械性能見表2。實(shí)施例5將300g的廢PET塑料瓶清洗干凈、烘干，粉碎成5mmX 5mm的碎片在100°C下紅外 加熱20min，加入350g的TEG，3g的二月桂酸正丁基錫，在600W的微波常壓下輻射6min，待 冷卻，再加入90g蓖麻油，在600W的微波常壓下輻射15min，再于140°C的油浴中，真空脫水 2h,即得淡黃色室溫可流動(dòng)的液體復(fù)合多元醇E。上述過程無需氮?dú)獗Ｗo(hù)，所得復(fù)合多元醇 E的羥值、分子量見表1。將E復(fù)合多元醇33g與300g PTMG1000混合，在110°C下真空脫水2h ；冷卻到40°C 加入130g 2，4-TDI，在70-75°C下反應(yīng)2h，脫泡0. 5h，所得預(yù)聚體的NC0%是6. 84% ；升溫 到95°C，加入預(yù)熱熔融的82g M0CA，攪拌均勻，脫泡5min，倒入預(yù)熱的模具，在100°C固化 12h，脫模后再在室溫下后硫化9d，即得到聚氨酯彈性體。所得聚氨酯彈性體物理性能和機(jī) 械性能見表2。實(shí)施例6將300g的廢PET塑料瓶清洗干凈、烘干，粉碎成5mmX 5mm的碎片在100°C下紅外加熱20min，加入350g的TEG，3g的二月桂酸正丁基錫，在600W的微波常壓下輻射6min，待 冷卻，再加入90g蓖麻油，在600W的微波常壓下輻射15min，再于140°C的油浴中，真空脫水 2h,即得淡黃色室溫可流動(dòng)的液體復(fù)合多元醇E。上述過程無需氮?dú)獗Ｗo(hù)，所得復(fù)合多元醇 E的羥值、分子量見表1。將E復(fù)合多元醇107. lg與250g PTMG1000混合，在120°C下真空脫水1. 5h ；冷卻到 40°C加入154g 2，4-TDI，在70-75°C下反應(yīng)2h，脫泡0. 5h，所得預(yù)聚體的NC0%是6. 656%； 升溫到90°C，加入預(yù)熱熔融的89. 3g M0CA,攪拌均勻，脫泡3min，倒入預(yù)熱的模具，在100°C 固化12h，脫模后再在室溫下后硫化7d,即得到聚氨酯彈性體。所得聚氨酯彈性體物理性能 和機(jī)械性能見表2。實(shí)施例7將300g的廢PET卷膜清洗干凈、烘干，粉碎成5mmX 5mm的碎片，將其在100°C下紅 外加熱20min，加入350g的TEG，3g的二月桂酸正丁基錫，在500W的微波常壓下輻射8min， 待冷卻，再加入300g蓖麻油，在500W的微波常壓下輻射20min，再于140°C的油浴中，真空 脫水2h，即得淡黃色室溫可流動(dòng)的液體復(fù)合多元醇A。上述過程無需氮?dú)獗Ｗo(hù)，所得復(fù)合多 元醇A的羥值、分子量見表1。將A復(fù)合多元醇75g與300g PTMG2000混合，在120°C下真空脫水1. 5h ；冷卻到 40°C加入117. 6g 2，4-TDI，在70°C下反應(yīng)3h，脫泡0. 5h，所得預(yù)聚體的NC0%是6. 41 % ；升 溫到90°C，加入預(yù)熱熔融的80. 2g M0CA,攪拌均勻，脫泡3min，倒入預(yù)熱的模具，在90°C固 化14h，脫模后再在室溫下后硫化7d,即得到聚氨酯彈性體。所得聚氨酯彈性體物理性能和 機(jī)械性能見表2。實(shí)施例8將300g的廢PET吸塑片清洗干凈、烘干，粉碎成5mmX 5mm的碎片在95°C下紅外加 熱25min，加入350g的TEG，3g的二月桂酸正丁基錫，在550W的微波常壓下輻射7min，待冷 卻，再加入180g蓖麻油，在550W的微波常壓下輻射17min，再于135°C的油浴中，真空脫水 2h,即得淡黃色室溫可流動(dòng)的液體復(fù)合多元醇D。上述過程無需氮?dú)獗Ｗo(hù)，所得復(fù)合多元醇 D的羥值、分子量見表1。將D復(fù)合多元醇75g與300g PTMG2000混合，在110°C下真空脫水2h ；冷卻到40°C 加入117. 6重量份2，4-TDI，在73°C下反應(yīng)2. 5h，脫泡0. 5h，所得預(yù)聚體的NC0%是6. 41 % ； 升溫到95°C，加入預(yù)熱熔融的80. 2g M0CA,攪拌均勻，脫泡5min，倒入預(yù)熱的模具，在85°C 固化16h，脫模后再在室溫下后硫化8d，即得到聚氨酯彈性體。所得聚氨酯彈性體物理性能 和機(jī)械性能見表2。實(shí)施例9將300g的廢PET塑料瓶清洗干凈、烘干，粉碎成5mmX5mm的碎片在100°C下紅外 加熱20min，加入350g的TEG，3g的二月桂酸正丁基錫，在600W的微波常壓下輻射6min，待 冷卻，再加入90g蓖麻油，在600W的微波常壓下輻射15min，再于140°C的油浴中，真空脫水 2h,即得淡黃色室溫可流動(dòng)的液體復(fù)合多元醇E。上述過程無需氮?dú)獗Ｗo(hù)，所得復(fù)合多元醇 E的羥值、分子量見表1。將E復(fù)合多元醇75g與300g PTMG2000混合，在120 °C下真空脫水1. 5h ；冷卻 到40°C加入117. 6重量份2，4-TDI，在75°C下反應(yīng)2h，脫泡0. 5h，所得預(yù)聚體的NC0%是
76. 41 % ；升溫到90°C，加入預(yù)熱熔融的80. 2g M0CA,攪拌均勻，脫泡4min，倒入預(yù)熱的模具， 在100°C固化12h，脫模后再在室溫下后硫化7d,即得到聚氨酯彈性體。所得聚氨酯彈性體 物理性能和機(jī)械性能見表2。上述實(shí)施例所得多元醇的羥值、分子量見表1。表 1 (因?yàn)樗嶂岛苄。梢院雎?昆=(56.1xnx 1000)/(羥值)a 當(dāng)官能度n等于2時(shí)，由羥值得出的分子量b 當(dāng)官能度n等于3時(shí)，由羥值得出的分子量上述實(shí)施例1-9所得聚氨酯彈性體物理性能和機(jī)械性能，見表2 表 2 從上述實(shí)施例可以所得聚氨酯彈性體的物理性能拉伸強(qiáng)度為12_46MPa， 100%定伸應(yīng)力8-13MPa，300%定伸應(yīng)力為ll_33MPa，撕裂強(qiáng)度為75_125MPa，伸長率為350-550%，硬度為 87-95Shore A。與澳大利亞最大的聚氨酯生產(chǎn)公司Era Polymers Pty. Ltd牌號(hào)為Erapol E90A、 ErapolE93A的高性能膠相比，上述實(shí)施例的物料組成相似，都是TDI、PTMG、M0CA,但上述實(shí) 施例是用PET和蓖麻油生產(chǎn)的廉價(jià)復(fù)合多元醇取代部分PTMG。表3是Era Polymers Pty. Ltd牌號(hào)為Erapol E90A、Erapol E93A產(chǎn)品的各項(xiàng)物理性能。從表3可以看出，上述實(shí)施例 的物理性能指標(biāo)都與表3中產(chǎn)品性能很接近，甚至300%定伸應(yīng)力遠(yuǎn)遠(yuǎn)高出表3產(chǎn)品。但是 本發(fā)明降低了成本與能耗，做到了利用可再生資源和回收廢料，產(chǎn)品性能優(yōu)良，用途廣泛。表3 由于拉伸強(qiáng)度接近工程塑料，強(qiáng)度大；撕裂強(qiáng)度高，耐磨性好；本發(fā)明澆注型聚氨 酯可以最大限度發(fā)揮聚氨酯彈性體的特點(diǎn)，且工藝簡(jiǎn)單，工業(yè)化應(yīng)用廣泛；聚氨酯彈性體硬 度為87-95Shore A，可滿足很多材料的需求。如硬質(zhì)膠輥中碾米膠輥硬度為90-95Shore A，煤礦石用的篩網(wǎng)硬度范圍在60-95Shore A，汽車機(jī)械設(shè)備襯墊，液壓密封件，體育器材啞 鈴、高爾夫球、沖浪板、保齡球、曲棍球的球盤中心等。
權(quán)利要求
一種聚氨酯彈性體的制備方法，其特征在于包括以下步驟a、將廢聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯、二元醇和催化劑二月桂酸正丁基錫混合，經(jīng)500-600W的微波輻射進(jìn)行醇解反應(yīng)6-8min；所述廢聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯為回收的PET塑料瓶、PET卷膜和/或PET吸塑片廢料；所述二元醇為二甘醇、三甘醇、聚乙二醇200中的一種或多種；催化劑用量為廢聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯用量的0.5-1％；二元醇與廢聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯的摩爾比為1∶1-1∶1.5；b、將蓖麻油加入到步驟a醇解產(chǎn)物中，在步驟a加入的催化劑二月桂酸正丁基錫作用下，經(jīng)500-600W的微波輻射進(jìn)行酯交換15-20min，所得產(chǎn)物在130-140℃油浴下，真空脫水2-3h，即得到復(fù)合多元醇；所述蓖麻油用量為廢聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯質(zhì)量的30-100％；c、將步驟b所得復(fù)合多元醇與聚醚多元醇按質(zhì)量比為10∶90-40∶60混合，在110-120℃下，真空脫水1.5-2h；然后加入多異氰酸酯在70-75℃，反應(yīng)時(shí)間2-3h反應(yīng)，制得預(yù)聚體；所述多異氰酸酯為甲苯二異氰酸酯；所述聚醚多元醇分子量為1000-2000的聚四氫呋喃多元醇；d、再將步驟c所得預(yù)聚體與擴(kuò)鏈劑3，3-二氯-4，4-二氨基二苯甲烷在90-95℃脫泡3-5min，倒入模具，80-100℃下固化12-16h，再在室溫固化7-9d，即得聚氨酯彈性體。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚氨酯彈性體的制備方法，其特征在于；所述廢聚對(duì)苯二甲 酸乙二醇酯在使用前先洗凈、干燥和粉碎的預(yù)處理；在預(yù)處理前，所述PET塑料瓶或PET吸 塑片廢料還在90-100°C下紅外加熱20-30min。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚氨酯彈性體的制備方法，其特征在于；所述微波輻射的微 波反應(yīng)器頂部裝有外接冷凝管。
4.權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)所述方法制備的聚氨酯彈性體。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的聚氨酯彈性體，其特征在于，所述聚氨酯彈性體拉伸強(qiáng)度為 12-46MPa，100%定伸應(yīng)力8_13MPa，300%定伸應(yīng)力為ll_33MPa，撕裂強(qiáng)度為75_125MPa，伸 長率為 350-550%，硬度為 87-95Shore A。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種聚氨酯彈性體及其制備方法，該方法包括先將廢聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯碎片與二元醇進(jìn)行醇解，再加入蓖麻油進(jìn)行酯交換，兩步反應(yīng)都是在二月桂酸正丁基錫作為催化劑的條件下的常壓微波反應(yīng)；將所得復(fù)合多元醇與聚醚混合作為聚氨酯彈性體軟段與多異氰酸酯合成預(yù)聚體，再加擴(kuò)鏈劑固化，即得聚氨酯彈性體。本發(fā)明在合成聚氨酯彈性體的軟段中混入由廉價(jià)可再生原料蓖麻油和生活廢料聚酯合成的復(fù)合多元醇，緩解了能源緊張帶來的高分子化工原料成本高的問題，同時(shí)得到了一種新型的高硬度，高拉伸強(qiáng)度，高撕裂，高模量的聚氨酯彈性體。
文檔編號(hào)C08G18/66GK101851326SQ20101018873
公開日2010年10月6日 申請(qǐng)日期2010年5月26日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月26日
發(fā)明者趙冉, 黃承亞 申請(qǐng)人:華南理工大學(xué)