[发明专利]一种含有活性氨基的超支化聚氨酯及其制备方法

说明书

本发明公开了一种含有活性氨基的超支化聚氨酯及其制备方法，其制备方法首先将聚醚多元醇与二异氰酸酯混合，搅拌反应，加入催化剂，以非质子有机溶剂为溶剂，反应一段时间后，加入小分子扩链剂，进行扩链，最后加入封端剂，进行部分封端，制得线性聚氨酯预聚体；然后将端氨基超支化聚合物与线性聚氨酯预聚体混合，搅拌反应，制得超支化聚氨酯，本发明所合成的超支化聚氨酯树脂含有大量的活性氨基和亚氨基，不仅可以提高聚氨酯膜的卫生性能，而且可以提高染色性能。

技术领域

本发明涉及聚氨酯材料加工技术领域，特别涉及一种含有活性氨基的超支化聚氨酯及其制备方法。

背景技术

超支化聚合物因其独特的结构和物理化学性质，而备受瞩目。现已被广泛的应用于涂料、树脂的改性助剂和加工剂、交联剂、药物和基因载体、纳米技术、超分子科学等领域。

聚氨酯(PU)是主链上含有重复氨基甲酸酯基团的大分子化合物，具有强度高，耐磨，耐低温，耐化学药品，回弹性优良等性质，已被广泛的应用于PU合成革，皮革涂饰剂及纺织品涂层中。溶剂型干法聚氨酯膜虽然力学性能优异，但膜的表面致密，水汽很难透过，且分子链段中亲水基团少，对水的亲和性差，吸湿透气能力差，导致成品的使用舒适性差。

发明内容

为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种含有氨基的超支化聚氨酯及其制备方法，克服了现有聚氨酯膜吸湿透气性差的缺陷。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种含有活性氨基的超支化聚氨酯的制备方法，包括以下步骤：

1)将聚醚多元醇溶于干燥后的非质子有机溶剂中，在氮气保护的条件下，滴加二异氰酸酯并加入催化剂，在75～85℃下搅拌反应1～2h；然后加入小分子扩链剂，在75～85℃下搅拌反应2～3h，进行扩链；最后加入封端剂，在70～80℃下搅拌反应1～2h，进行部分封端，制得线性聚氨酯预聚体；其中，聚醚多元醇与干燥后的非质子有机溶剂的质量比为1:1.5～1:2，按照-NCO与-OH的物质的量比为2.5:1～3:1的比例滴加二异氰酸酯；

2)将所述端氨基超支化聚合物与线性聚氨酯预聚体混合进行反应，反应温度在0～25℃，反应时间0.5～2.5h，得粘稠液体；其中，端氨基超支化聚合物与干燥后的非质子有机溶剂的质量比为1:4～1:5，所述端氨基超支化聚合物与线性聚氨酯预聚体中-NH₂与-NCO的摩尔比为1:1～1:2。

3)将所述粘稠液体，用乙醇、丙酮洗涤，真空干燥，得超支化聚氨酯。

作为本发明的进一步改进，所述步骤1)中，聚醚多元醇为聚四氢呋喃醚二醇、聚乙二醇或者聚丙二醇，数均分子量均为1000。

作为本发明的进一步改进，所述步骤1)和步骤2)中，非质子有机溶剂为N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、N-甲基-吡咯烷酮或者丙酮，其中步骤1)和步骤2)中所用的非质子有机溶剂相同或者不同。

作为本发明的进一步改进，所述二异氰酸酯为异佛尔酮二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯或者二苯基甲烷-4,4‵-二异氰酸酯。

作为本发明的进一步改进，所述催化剂为二月桂酸二丁基锡；催化剂的加入量为二异氰酸酯和聚醚多元醇总质量的0.007％。

作为本发明的进一步改进，所述步骤1)中，小分子扩链剂为1,4-丁二醇、1,6-己二醇；按照-NCO与-OH的物质的量比为1:1.1～1:1.2的比例滴加小分子扩链剂。

作为本发明的进一步改进，所述步骤1)中，封端剂为甲醇、乙醇；按照-NCO与-OH的物质的量比为1:1～1:1.1的比例滴加封端剂。

作为本发明的进一步改进，所述步骤1)制得的线性聚氨酯预聚体结构式如下: