[发明专利]聚氨酯微孔弹性体及其制备方法和应用

说明书

技术领域

本发明涉及聚氨酯领域，特别涉及一种聚氨酯微孔弹性体、其制备方法和应用。

背景技术

聚氨酯微孔弹性体具有优良的耐磨性、耐撕裂性、挠曲性和较低的密度，是一种具有广泛用途的材料，常被用于制备鞋类部件和汽车软性部件。尤其在制鞋行业中，用聚氨酯微孔弹性体制备的鞋底具有质轻、防滑、弹性好、强度高、耐磨、耐油等优点。

目前，用于制备鞋底的聚氨酯微孔弹性体主要有两种，即聚酯型聚氨酯微孔弹性体和聚醚型聚氨酯微孔弹性体。聚酯型聚氨酯微孔弹性体具有较好的机械性能，但是其低温性能较差、易水解、易霉变、加工工艺较为复杂。聚醚型聚氨酯微孔弹性体具有较好的耐水解性能、优异的低温韧性，但是其机械性能相对较差。

现有技术中，一般通过异氰酸酯与聚酯多元醇和/或聚醚多元醇之间的一步或多步反应制备聚酯型聚氨酯微孔弹性体或聚醚型聚氨酯微孔弹性体。例如，CN1982351A披露了一种制备NDI基聚酯型聚氨酯微孔弹性体的方法，CN101328254A披露了一种通过添加聚碳酸酯多元醇制备聚酯型聚氨酯微孔弹性体的方法，CN1428359A披露了一种通过半预聚体法制备聚醚型聚氨酯微孔弹性体的方法，CN101165094A披露了一种用高活性、低不饱和度聚醚制备聚醚型聚氨酯微孔弹性体的方法，CN1986592A披露了一种通过加入聚合物多元醇和有机硅类匀泡剂制备具有改善的机械性能的聚醚型聚氨酯微孔弹性体的方法。然而，上述方法中，作为原料的聚酯多元醇、聚醚多元醇、聚碳酸酯多元醇均需通过石油化工路线得到。众所周知，石油是一种不可再生资源，因此，业界一直致力于探索一种新的制备聚氨酯微孔弹性体的方法，以期部分或完全地减少其原料对石油化工路线的依赖。

发明内容

本发明的目的之一，在于提供一种聚氨酯微孔弹性体。根据本发明的一个实施例，所述的聚氨酯微孔弹性体，为包括下列反应成分的反应产物：

a)异氰酸酯封端预聚物，所述异氰酸酯封端预聚物为异氰酸酯与第一多元醇的反应产物；

b)第二多元醇；

c)扩链剂，所述扩链剂的平均分子量分别≤800；和

d)催化剂；

所述第一多元醇和/或第二多元醇中，至少包括一种具有下列通式的由二氧化碳和环氧化合物反应得到的聚碳酸酯多元醇

其中，

R₁、R₂分别独立地选自：氢原子、甲基、乙基、苯基，

m选自大于等于1的自然数，

n选自0或大于等于1的自然数，

X、Y分别独立地表示一个含羟基的封端基团。

本发明的目的之二，在于提供一种用于制备本发明所提供的聚氨酯微孔弹性体的异氰酸酯封端预聚物。根据本发明的一个实施例，所述异氰酸酯封端预聚物为异氰酸酯与第一多元醇的反应产物，所述第一多元醇中，至少包括一种具有下列通式的由二氧化碳和环氧化合物反应得到的聚碳酸酯多元醇

其中，

R₁、R₂分别独立地选自：氢原子、甲基、乙基、苯基，

m选自大于等于1的自然数，

n选自0或大于等于1的自然数，

X、Y分别独立地表示一个含羟基的封端基团。

所述反应成分中，所述第一多元醇所包括的由二氧化碳与环氧化合物反应得到的聚碳酸酯多元醇的用量为5-100wt.％，以所述第一多元醇的重量按100wt.％计。

所述反应成分中，所述异氰酸酯封端预聚物的NCO含量为5-25wt.％，以所述异氰酸酯封端预聚物的重量按100wt.％计。

所述反应成分中，所述第二多元醇所包括的由二氧化碳与环氧化合物反应得到的聚碳酸酯多元醇的用量为5-100wt.％，以所述第二多元醇的重量按100wt.％计。

本发明的目的之三，在于提供一种由所述聚氨酯微孔弹性体制得的鞋底。

本发明的目的之四，在于提供一种所述聚氨酯微孔弹性体在制鞋中的应用。

本发明的有益效果在于：本发明所提供的制备聚氨酯微孔弹性体的方法采用了由二氧化碳和环氧化合物反应得到的聚碳酸酯多元醇，不仅可以减少对来源于石油化工的原料的需求，而且实现了对“温室气体”二氧化碳的环保利用。进一步地，本发明在其制备过程中优化了由二氧化碳与环氧化合物反应得到的聚碳酸酯多元醇的用量、调整了异氰酸酯封端预聚物的NCO含量，从而使得所提供的聚氨酯微孔弹性体具备了良好的物理性能和机械性能。

具体实施方式