[发明专利]一种低温热可逆型热塑性聚氨酯聚合物的制备方法及聚合物

说明书

本发明公开了一种低温热可逆型热塑性聚氨酯聚合物的制备方法及聚合物。方法为溶液法或本体法；溶液法包括：(1)多元醇、异氰酸酯和溶剂混合，制备端NCO的聚氨酯预聚物(2)加入醇类扩链剂和卤代双酚类扩链剂进行混合扩链；(3)上述产物减压蒸馏或常温挥发。本体法包括：(1)多元醇和异氰酸酯熔融得到预聚物；(2)加入醇类扩链剂和卤代双酚类扩链剂真空烘箱熟化3～5小时，缓慢冷却到室温。本发明利用卤代双酚类化合物中卤素的强吸电子能力来降低合成产物的解封温度，有效提高了解封程度。该聚合物具有解封温度低、无需催化剂等优点，对热塑性聚氨酯的实际加工应用具有十分重要的意义。

技术领域

本发明涉及高分子合成技术领域，进一步地说，是涉及一种低温热可逆型热塑性聚氨酯聚合物的制备方法及聚合物。

背景技术

热塑性聚氨酯在室温下具有橡胶弹性或塑料特性，在高温下会熔融变为黏流体并可以按照热塑性塑料的加工方式进行加工。但是，氨基甲酸酯基团热稳定性较差，一般在220℃左右会发生分解，而热塑性聚氨酯的加工温度一般在170～190℃，使得热塑性聚氨酯在加工成型过程中断链和分子量下降的危险增加。往往分子量越大，力学强度越高，但是熔体流动性差，需要更高的熔融温度，而高的熔融温度又会导致分子链断裂，降低了材料的力学性能。因此，如何在不影响力学性能的前提下提高熔体流动性已成为热塑性聚氨酯的加工难点和研究目标。

刘鑫、张军营等在《热可逆型热塑性聚氨酯的合成与性能研究》中，利用封闭剂与异氰酸酯低温封闭和高温解封闭的热可逆思路，尝试将双酚A作为扩链剂合成聚氨酯，使其在高温下发生解封闭，降低链段长度，从而提高熔体流动性，同时当温度降低时，又能使封闭剂上的羟基与异氰酸酯基再发生封闭反应，增大分子量，从而恢复一定的力学强度。但是研究结果表明双酚A作为扩链剂合成的聚氨酯解封温度高达160℃，且解封程度低，表现为解封后熔体流动性变化不明显，没有实际加工应用的前景。

发明内容

为解决现有技术中出现的问题，本发明提供了一种低温热可逆型热塑性聚氨酯聚合物的制备方法及聚合物。利用卤代双酚类化合物中卤素的强吸电子能力来降低合成产物的解封温度，有效提高了解封程度。通过溶液法和本体法，利用传统醇类化合物和卤代双酚类化合物作为扩链剂，合成了一种新型的热可逆型热塑性聚氨酯聚合物。该聚合物具有解封温度低、无需催化剂等优点，对热塑性聚氨酯的实际加工应用具有十分重要的意义。

本发明的目的之一是提供一种低温热可逆型热塑性聚氨酯聚合物的制备方法。

所述方法为溶液法或本体法；

溶液法包括：

(1)多元醇、异氰酸酯和溶剂混合，在60～80℃氮气氛围的条件下制备端NCO的聚氨酯预聚物；

多元醇和异氰酸酯的摩尔比为(0.45～0.55)：1；

溶剂和多元醇的质量比为(0.2～0.5)：1；

(2)往预聚物中加入醇类扩链剂和卤代双酚类扩链剂进行混合扩链，继续反应1～3小时得到热可逆型热塑性聚氨酯聚合物溶液；

醇类扩链剂和卤代双酚类扩链剂与多元醇的摩尔比为(0.95～1.15):1；

醇类扩链剂和卤代双酚类扩链剂的摩尔比为(0.20～0.25)：1；

(3)上述产物减压蒸馏或常温挥发后可得到热可逆型热塑性聚氨酯聚合物；

本体法包括：

(1)多元醇和异氰酸酯在60～80℃下熔融搅拌预聚合，得到预聚物；

多元醇和异氰酸酯的摩尔比为(0.45～0.55)：1；

(2)往预聚物中加入醇类扩链剂和卤代双酚类扩链剂，高速搅拌2～5分钟后置于70～100℃真空烘箱熟化3～5小时，缓慢冷却到室温得到热可逆型热塑性聚氨酯聚合物；