[发明专利]一种非异氰酸酯聚脲弹性体

说明书

本发明提供一种通过简单的、绿色的、环保的路线合成的非异氰酸酯聚脲弹性体，配方组成包括：二胺类化合物、碳酸二烷基酯、端氨基聚醚；所述碳酸二烷基酯与二胺类化合物的摩尔配比1:10~10：1。通过性能测试，得到的聚脲弹性体数均分子量为25000以上，拉伸强度为10‑30MPa，断裂伸长率为550%以上，并且对其进行防腐性能测试：耐盐雾达4500h以上，耐0.1%NaOH水溶液168h后测其拉伸强度保持率为90%以上、断裂伸长率为450%以上；耐2%硫酸水溶液168h后测其拉伸强度保持率为90%以上、断裂伸长率为500%以上；通过软化点仪测定软化点为200℃以上。

技术领域

本发明的技术领域属于功能高分子材料领域，可应用与塑料、橡胶和涂料等应用领域中。

背景技术

聚脲树脂是一类具有高性能的材料，其力学性能可由弹性至刚性体在广泛的范围内变化，其耐磨性、防滑性和强度等综合性能是现有聚合物材料中最佳选择之一。目前聚脲主要是有异氰酸酯的预聚体和胺类物质反应得到，由于异氰酸酯单体在合成的时候需要用到光气，光气对剧毒物质，对环境和人体有危害，而且异氰酸酯本身也是剧毒物质，如果反应不完全也会危及到人的健康。因此，为了解决这个问题，人们正在努力寻找一种方法替代异氰酸酯，避免异氰酸酯及其原料对人类健康造成危害。于是出现了用非异氰酸酯的方法来合成聚氨酯和聚脲。程原等用非异氰酸酯方法合成聚氨酯，具体为用环氧树脂在加压的条件下通入二氧化碳合成环碳酸酯，然后再与二胺反应，合成非异氰酸酯型的聚氨酯，这个方法需要在高压下进行，对设备的要求高，工艺也比较复杂。赵京波等利用环碳酸酯单体与二胺反应先合成氨基甲酸酯低聚体，然后在进行熔融缩聚，虽然这个工艺上得到了改进，不用采用高压设备，但是这样的方法收率比较低，产品性能有缺陷。

为了解决以上问题，本发明找到一种全新的绿色的合成路线来合成非异氰酸酯聚脲弹性体，本方案不使用高压气体为原料，合成工艺更为简便、绿色。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种通过简单的、绿色的、环保的路线合成的非异氰酸酯聚脲弹性体，从而解决异氰酸酯毒性大的问题，而且使其综合性能得到提高。

为实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：提供一种非异氰酸酯聚脲弹性体，其特征在于：配方组成包括：二胺类化合物、碳酸二烷基酯、端氨基聚醚；所述碳酸二烷基酯与二胺类化合物的摩尔配比1:10~10：1。

所述非异氰酸酯聚脲弹性体的分子式如下所示：

式中：

R2代表C1~C18脂肪族基或脂环族基或芳香族基；

R3为聚醚结构或亚烷基结构。

所述碳酸二烷基酯，优选碳酸二甲酯、碳酸二乙酯和碳酸二丙酯的一种或多种。

所述二胺类化合物，优选乙二胺、1,2-丙二胺、1,3-丙二胺、1,4-丁二胺、1,6-己二胺、4，4二氨基二苯基甲烷中的一种或多种。

所述端氨基聚合物，优选D230、D400、D2000、D3000、T403中的一种或多种。

所述的催化剂A为碱金属或碱土金属的氧化物或单质或氢化物或醇化物或有机碱，优选为钾、氧化钾、甲醇钾、钠、氧化钠、甲醇钠、TBD中的一种或多种。

所述的催化剂B为锡类催化剂、钛类催化剂，锡类催化剂优选：二丁基氧化锡、辛酸亚锡、二月桂酸二丁基锡的一种或多种，钛类催化剂优选：钛酸四乙酯、钛酸四异丙酯、钛酸四丁酯中的一种或多种。

所述的催化剂C为碱金属或碱土金属的盐类化合物优选K2CO3、KCl、Na2CO3、、NaCl中的任意一种或多种。

所述非异氰酸酯聚脲弹性体，采用如下方法制备：