一種耐熱聚氨酯熱塑性彈性體及其制備方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種耐熱聚氨酯熱塑性彈性體及其制備方法，尤其涉及一種含剛性雜 環結構的耐熱聚氨酯熱塑性彈性體，屬于高分子材料技術領域。
【背景技術】
[0002] 聚氨酯彈性體是一種主鏈上含有氨基甲酸酯結構的高分子材料，一般由聚醚多元 醇或聚酯多元醇、二異氰酸酯和擴鏈交聯劑經逐步聚合反應而成。聚氨酯彈性體具有軟硬 段結構，是一種很好的彈性材料，具有優異耐高低溫性、耐化學腐蝕、耐油、耐撕裂、耐輻射、 耐磨，具有廣泛用途。但是聚氨酯彈性體的使用溫度一般不超過80°c，短期使用溫度不超 過120°C，限制了在較高溫度下的用途。文獻中利用分子結構改性，來提高其耐熱性。"一 種剛性聚氨酯的制備"專利技術（CN 201110330929)，公開了通過引入三官能度聚合物多元 醇，使聚氨酯分子間產生化學交聯來提高剛性聚氨酯彈性體的耐熱性。"一種耐熱聚酯型熱 塑性聚氨酯彈性體的制備方法"專利技術（CN104017167)，公開了利用聚酯多元醇，1，5-萘 二異氰酸酯和擴鏈劑進行反應，再將環氧樹脂與聚氨酯預聚體共混，制備耐熱聚氨酯熱塑 性彈性體。二氮雜萘酮聚合物，由于含剛性雜萘聯苯環結構單元，具有優異耐熱性和其它優 異綜合性質（高等學校化學學報，2001，22 :1932-1935;高分子學報2007，（8)，742-745;大 連理工大學學報，2001，41:538-541)。目前未見含雜萘環聚氨酯熱塑性彈性體的文獻報道。 本發明通過分子設計，將剛性二氮雜萘環結構引入聚氨酯彈性體分子鏈中，制備的聚氨酯 熱塑性彈性體耐熱性提高，具有優良機械性質和其他綜合性質。
【發明內容】
[0003] 本發明針對現有聚氨酯熱塑性彈性體耐熱性不足的問題，提供了一種能用于較高 溫度下的聚氨酯熱塑性彈性體及其制備方法。本發明提供的耐熱聚氨酯熱塑性彈性體，制 備工藝簡單，所制得的彈性體綜合力學性能優異，耐熱性能好。
[0004] 一種耐熱聚氨酯熱塑性彈性體，是按重量份將下述原料進行反應制得的：
[0005] 聚合物二元醇20~100
[0006] 二異氰酸酯 15~100
[0007] 雜環多元醇 5~150
[0008] 其中，所述雜環多元醇具有通式I或II所示的結構：
[0009]
【主權項】
1. 一種耐熱聚氨酯熱塑性彈性體，是按重量份將下述原料進行反應制得的： 聚合物二元醇20~100 二異氰酸酯 15~100 雜環多元醇 5~150 其中，所述雜環多元醇具有通式I或Π 所示的結構：
式中，&、R2、R3、R4各自獨立地選自甲基、甲氧基、苯基、萘基、Cl、Br或H ;
式中，η是1~10的整數。
2. 根據權利要求1所述耐熱聚氨酯熱塑性彈性體，其特征在于：所述耐熱聚氨酯熱塑 性彈性體，是按重量份將下述原料進行反應制得的： 聚合物二元醇 20-100 二異氰酸酯 15~100 雜環多元醇 5~150 催化劑 0.001~5 擴鏈交聯劑 2~50 硅油 0.001~5。
3. 根據權利要求1所述耐熱聚氨酯熱塑性彈性體，其特征在于：所述聚合物二元醇的 分子量為500~6000。
4. 根據權利要求3所述耐熱聚氨酯熱塑性彈性體，其特征在于：所述聚合物二元醇為 聚四氫呋喃醚二醇、聚丙二醇、聚氧化丙烯醚二元醇和聚己內酯二醇的一種或多種。
5. 根據權利要求1所述耐熱聚氨酯熱塑性彈性體，其特征在于：所述二異氰酸酯為甲 苯二異氰酸酯、4, 4' -二苯基甲烷二異氰酸酯、氫化4, 4' -二苯基甲烷二異氰酸酯、1，6-亞 己基二異氰酸酯、異佛爾酮二異氰酸酯的一種或多種。
6. 權利要求1所述耐熱聚氨酯熱塑性彈性體的制備方法，其特征在于：在反應釜中加 入20~100重量份的聚合物二元醇，在50~150°C條件下抽真空脫水0. 5~18h ;降溫至 20~80°C，加入15~100重量份的二異氰酸酯，5~150重量份的雜環多元醇和0. 001~ 5重量份的催化劑，于50~120°C攪拌反應0. 5~24h，制得聚氨酯預聚體；降溫至15~ 60°C，加入2~50重量份的擴鏈交聯劑和0. 001~5重量份的硅油，混合，倒入模具；然后 經過硫化，室溫熟化，制得耐熱聚氨酯熱塑性彈性體。
7. 根據權利要求2或6所述耐熱聚氨酯熱塑性彈性體的制備方法，其特征在于：所述 催化劑為半酸亞錫、雙（十-烷基硫）-丁基錫、-月桂酸-丁基錫、-醋酸-丁基錫、-.燒 基錫二馬來酸酯和三乙烯二胺的一種或兩種。
8. 根據權利要求2或6所述耐熱聚氨酯熱塑性彈性體的制備方法，其特征在于：所述 擴鏈交聯劑為3, 3' -二氯-4, 4' -二氨基二苯基甲烷、3, 5二甲硫基甲苯二胺、1，4- 丁二 醇、1，3- 丁二醇，2, 3- 丁二醇，乙二醇、1，3-丙二醇，1，3-環己醇，1，4-環己二醇，2, 2' -二 甲基-1，3-丙二醇，丙三醇，1，6-己二醇，二乙醇胺和三羥甲基丙烷的一種或多種。
【專利摘要】本發明涉及一種耐熱聚氨酯熱塑性彈性體及其制備方法，尤其涉及一種含剛性雜環結構的耐熱聚氨酯熱塑性彈性體，屬于高分子材料技術領域。一種耐熱聚氨酯熱塑性彈性體，所述熱塑性彈性體是按重量份將下述原料聚合物二元醇：20～100、二異氰酸酯：15～100、雜環多元醇：5～150，和少量催化劑進行反應，然后加入擴鏈交聯劑進行擴鏈，熟化制得。本發明提供的耐熱聚氨酯熱塑性彈性體分子鏈中含有剛性雜萘環結構單元；以雜環多元醇改性的聚氨酯熱塑性彈性體，聚合物分子鏈中，同時含剛性雜萘環和雜環惡唑烷酮結構單元，制備的聚氨酯彈性體具有優異的耐熱性質，機械性能提高，綜合性能優良。
【IPC分類】C08G18-48, C08G18-10, C08G18-42, C08G18-38, C08G18-75, C08G18-76, C08G18-32, C08G18-66
【公開號】CN104650319
【申請號】CN201510012691
【發明人】朱秀玲, 陳孟孟
【申請人】大連理工大學
【公開日】2015年5月27日
【申請日】2015年1月8日