[发明专利]一种醇胺扩链剂及制备方法和应用

说明书

本发明涉及一种醇胺扩链剂及制备方法和应用，属于醇胺扩链剂的制备方法及应用技术领域。本发明主要解决现有聚氨酯材料存在的耐水性、耐溶剂性、力学性能及热学性能差的技术问题。本发明提供了醇胺扩链剂的化学式，还提供了醇胺扩链剂的制备方法，包括以下步骤：1）环碳酸酯化合物的合成；2）醇胺扩链剂的合成；醇胺扩链剂的应用，包括如下步骤：１）制备聚氨酯预聚体；2）制备聚氨酯材料。本发明具有成本低、耐水性好、具有很高的断裂伸长率和较高的拉伸强度、热稳定性高等优点。

技术领域

本发明属于醇胺扩链剂的制备方法及应用技术领域，特别涉及一种醇胺扩链剂及制备方法和应用。

背景技术

聚氨酯是一类分子结构中含有氨基甲酸酯基团的高分子聚合物，主要由二元/多元醇化合物与二元/多元异氰酸酯化合物反应生成预聚体后再经扩链剂交联固化而得。聚氨酯原料的可调节性高，性能优异并且可调控，既具有橡胶的高弹性又具有塑料的高强度，以及较好的耐溶剂、耐低温及耐候性，聚氨酯可以制成硬泡、软泡、涂料、胶黏剂、弹性体以及密封胶等，被广泛应用于机械、建筑、电器、交通运输、体育器械、医学以及家具、衣物等行业。但由于传统聚氨酯分子结构中存在易水解的化学基团，如酯键、脲键等，导致耐水性较差，应用范围在一定程度上受到限制。

为提高聚氨酯材料的耐水性，研究者采用多种途径进行改进，如专利CN103709359A 公开了一种聚氨酯耐水性的改善方法，通过在聚氨酯材料中添加具有高疏水性的聚四氟乙烯微粉填料来提高聚氨酯耐水性，在保留聚氨酯材料力学性能的基础上提高材料的耐水解能力。专利CN104164176B公开了一种碱刻蚀法制备银耳状氧化锌的方法，所得氧化锌形貌尺寸均一且具有大的比表面及一定的粗糙度，将其引入到水性聚氨酯乳液中进行改性，有效提高了水性聚氨酯涂层的耐水性和抗菌性。专利CN102079807A根据化学合成过程中的分子可设计性，在合成水性聚氨酯过程中，聚醚多元醇与甲苯二异氰酸酯反应一段时间加入二羟甲基丙酸后，加入具有优异耐水性及化学稳定性的环氧树脂，使合成的水性聚氨酯耐水性明显提高。

代仕梅等(代仕梅等，武汉科技大学学报，36(2),2013,135-139)在原料聚醚多元醇中加入不同比例的硅烷偶联剂γ-氨丙基三乙氧基硅烷，得到聚氨酯发泡材料并研究了偶联剂对材料耐水性能的影响，发现加入偶联剂后的硬质聚氨酯泡沫的吸水率明显降低；偶联剂可降低聚氨酯发泡材料泡核成形时的表面张力并促进发泡，当其添加量为5％时，泡孔形貌较好，材料表面疏水能力强；并且偶联剂在泡沫内部参与化学反应，从键合角度提高了基体的抗水能力。

胡大邦等(胡大邦等，液压气动与密封，(03)1993,37)从合成聚氨酯的原料出发，采用聚ε-己内酯二元醇为原料合成了一种性能优越的聚氨酯密封件，所得聚氨酯密封效果较好，机械性能较高，尤其在耐水性方面比聚醚性材料提高了一倍。在相同工况下，和工作在油介中的普通聚氨酯密封件相比,在酸性和碱性水介质中工作的聚ε-己内酯型聚氨酯密封件,在使用寿命上达到并超过了前者。

上述提高聚氨酯材料耐水性的方法主要为添加型改性即加入耐水性填料及与耐水性聚合物共混以及通过接枝、引入耐水性强的物质等化学改性，或者从合成聚氨酯材料的聚合物多元醇入手来提高聚氨酯材料的疏水性和交联度，减少水对聚氨酯材料的渗透性，从而提高聚氨酯的耐水性。相比之下，通过改变在聚氨酯合成中用量少的扩链剂来提高聚氨酯材料耐水性的相关研究，经检索并未发现。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种醇胺扩链剂及制备方法和应用，解决现有聚氨酯材料存在的耐水性、耐溶剂性、力学性能及热学性能差的技术问题。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种醇胺扩链剂，醇胺扩链剂的结构式如下：

其中

一种醇胺扩链剂的制备方法，包括以下步骤：