[发明专利]一种木糖醇芳香型聚氨酯的制备方法

说明书

技术领域

    本发明涉及一种制备聚氨酯材料的技术，特别提供了一种木糖醇芳香型聚氨酯的制备方法。

背景技术

    聚氨酯（Polyurethane,PU）作为一类合成高分子材料具有许多优异的性能和优良的加工性能，被广泛应用于汽车、建筑、机械、轻工业、食品和医疗等领域。但普通的聚氨酯耐热性差，一般认为，聚氨酯树脂在80℃以下能长期使用，短期使用温度不超过130℃。随着材料应用的不断扩展，高性能聚氨酯的研发越来越受到人们的关注。特别是近年来，随着建筑节能、汽车工业、高铁、地铁、家电、新能源和环保等产业的快速发展，极大地拉动了 聚氨酯产品的需求，耐高温的聚氨酯材料是业内急需。

发明内容

为了解决已有材料的缺点，本发明提供一种木糖醇芳香型聚氨酯的制备方法，得到了一种耐高温的聚氨酯。

本发明提供一种木糖醇芳香型聚氨酯制备方法，其步骤和条件如下：

（1）预聚工序：按配比，先将溶剂加入到反应釜中，对反应体系抽真空处理，在氮气保护下加入多元醇和多元异氰酸酯，于室温下搅拌并反应15~60min，然后，向继续搅拌的反应体系中加入催化剂，油浴升温至40~90℃，反应3~5h，用二正丁胺法检测溶液中-NCO的含量，当-NCO的含量达到15~18%时，进入扩链工序；

（2）扩链工序：按配比，向步骤（1）的体系中加入扩链剂，继续反应10~60min，减压除去溶剂，得到透明的粘稠溶液；通过延流法将透明的粘稠溶液浇注到模具中，在室温的条件下固化24~96h，脱模，制得木糖醇芳香型聚氨酯；

所述的多元醇为木糖醇；异氰酸酯为异佛尔酮二异氰酸酯、甲苯-2,4-二异氰酸酯或4,4-二苯基甲烷二异氰酸酯；催化剂为辛酸亚锡或二月桂酸二丁基锡；扩链剂为乙二醇、1,4-丁二醇、1,2-丙二醇、1,6-己二醇中的一种或者它们的任何比例的混合物；溶剂为四氢呋喃、丙酮、N、N-二甲基甲酰胺、乙酸乙酯或者他们的任何比例的混合溶剂；

多元醇、多元异氰酸酯、催化剂、扩链剂的质量g与溶剂的体积mL的比为50.00：95 -175：0.03-0.05：16-28：1270-1470；

所述的一种木糖醇芳香型聚氨酯是由软段木糖醇与硬段甲苯-2,4-二异氰酸酯共聚形成的嵌段聚合物，其结构式如下：

其中，为软段，为硬段。

     有益效果：本发明的方法，设备简单，合成工艺易控制。得到的木糖醇芳香型聚氨酯，该木糖醇芳香型聚氨酯，（1）具有较好的透光性，可以用作透光材料；（2）耐紫外光照射，可以用作耐紫外材料；（3）耐化学腐蚀；（4）尤其是玻璃化温度高达171.6℃，可以作为耐高温的新材料。普通的聚氨酯一般在80℃以下能够使用，少数聚氨酯的使用温度不超过130℃。本发明得到的木糖醇芳香型聚氨酯的玻璃化温度比普通的聚氨酯树脂高出35.46 -120.13%。

附图说明

 图1是本发明得到的木糖醇芳香型聚氨酯和木糖醇的傅立叶变换远红外（FTIR）吸收光谱图。

    图2是本发明得到的木糖醇芳香型聚氨酯和木糖醇的X射线衍射谱图。

    图3是本发明得到的木糖醇芳香型聚氨酯的DSC曲线谱图。

图4是本发明得到的木糖醇芳香型聚氨酯的热失重曲线谱图。

具体实施方式

下面通过实施例对本发明做出进一步详细的说明，但并不因此而限制本发明的内容。

实施例1   一种木糖醇芳香型聚氨酯是由软段木糖醇与硬段甲苯-2,4-二异氰酸酯共聚形成的嵌段聚合物，其结构式如下：

其中，为软段，为硬段。

所述的一种木糖醇芳香型聚氨酯制备方法，其特征在于步骤和条件如下：

所用原料见表1；

（1）预聚工序：先将丙酮加入到反应釜中，对反应体系抽真空处理，在氮气保护下加入木糖醇和异佛尔酮二异氰酸酯，于室温下搅拌并反应15min，然后，向继续搅拌的反应体系中加入催化剂辛酸亚锡，油浴升温至40℃，反应3h，用二正丁胺法检测溶液中-NCO的含量，当-NCO的含量达到15~18%时，进入扩链工序；

（2）扩链工序：向步骤（1）的体系中加入扩链剂1,4-丁二醇，继续反应10min，减压除去丙酮溶剂，得到透明的粘稠溶液，通过延流法将透明的粘稠溶液浇注到模具中，在室温的条件下固化24h，脱模，制得木糖醇芳香型聚氨酯材料。

表1