[发明专利]一种具有嵌段结构的聚酯多元醇及其应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种具有嵌段结构的聚酯多元醇及其应用，属于高分子材料技术领域。

背景技术

聚酯多元醇作为聚氨酯行业中的最重要的原料之一，在合成弹性体、胶粘剂、鞋底原液、聚氨酯浆料等产品中具有广泛应用。聚酯多元醇在分子链结构中主要是作为软段。以聚酯多元醇作为软段的聚氨酯具有良好的伸长率、柔软性、回弹性等物理性能。弹性聚酯多元醇还可应用于聚氨酯柔感涂料中，然而目前我国缺乏弹性聚酯多元醇的生产技术，涂料企业只能购买拜耳公司的部分或全部相关产品来配制柔感涂料。

柔感涂料是指具有柔软触感效果的涂料，是弹性聚氨酯涂料的一个新品种。柔感涂料最突出的特点是具有类似橡胶的高弹性、高强度、高耐磨、高抗裂和高抗冲性能，除了在汽车内饰件涂装领域应用以外.还可在电器遥控器外壳、写字用笔的笔套、手机、数码相机外壳等领域使用。

目前水性聚氨酯柔感涂料能有效降低高有机物挥发(VOC)，减少环境污染，已成为新的研发热点。例如在DE-A4406159中，水性聚氨酯柔感涂料不单具有溶剂型聚氨酯涂料的耐磨性、耐腐蚀性、耐化学品性等特点，还具有水性体系的低VOC的特点。有文献(Lichong Zhou，Bernard Koltisko Rhodia Inc.2005.DEVELOPMENT OF SOFT FEEL COATINGS WITH WARTERBORNE POLYURETHANE)直接利用单组份水性聚氨酯、含端羟基水性聚氨酯、亲水性固化剂及少量助剂等工业成品配制了双组份水性聚氨酯柔感涂料，但未提及各组分的具体物质组成及含量。US6458898B1将多元酸、多元醇等组分直接混合后，与异氰酸酯反应制得双组份聚氨酯涂料，这类涂料应用于柔性底材上，特别是汽车零部件中塑料成形件上。CN 1760330以聚氨酯-聚脲混合物、含羟基端聚酯-聚氨酯分散体与亲水性异氰酸酯等工业成型品直接配制柔感发泡涂料。但上述文献资料都未涉及制备具有嵌段结构的聚酯多元醇的方法，以及利用所述聚酯多元醇得到水性聚氨酯和聚氨酯多元醇分散体制备相应的柔感涂料的方法。

发明内容

针对现有技术中适用于制备水性聚氨酯和聚氨酯多元醇分散体，进一步制备柔感涂料的具有嵌段结构的聚酯多元醇的种类较少的缺陷，本发明的目的之一在于提供一种具有嵌段结构的聚酯多元醇。

本发明的目的之二在于提供本发明所述具有嵌段结构的聚酯多元醇的应用，所述聚酯多元醇可用于水性聚氨酯、聚氨酯多元醇分散体的制备，通过所述水性聚氨酯和聚氨酯多元醇分散体可进一步制备水性聚氨酯柔感涂料。

为实现上述目的，本发明的技术方案如下：

一种具有嵌段结构的聚酯多元醇，所述聚酯多元醇为B-A-B型嵌段共聚物；

其中A为羧基端脂肪族聚酯，结构式为：

其中R₁为(CH₂)_a，1≤a≤10；R₂为(CH₂)_b，2≤b≤12；m≥1，a、b、m均为自然数；

B为羟基端芳香族聚酯，结构式为：

其中R₃为R₄为(CH₂)_c，2≤c≤12，n≥1，n、c为自然数；

所述聚酯多元醇羟值为20-230mgKOH/g，数均分子量为500-5000道尔顿。

一种本发明所述的具有嵌段结构的聚酯多元醇的制备方法，所述方法具体步骤如下：

步骤一、羟基端芳香族聚酯与羧基端脂肪族聚酯的合成

在反应釜a、b中，分别同时进行羟基端芳香族聚酯与羧基端脂肪族聚酯的合成；

(1)在反应釜a中，进行羟基端芳香族聚酯的合成

将118～168重量份数的芳香族二元酸或芳香族二元酸酐、70～202重量份数的二元醇和0.2～3.7重量份数的催化剂加入反应釜a中，通入N₂，待反应釜a中空气完全排出后，开始加热，待上述反应物溶解后开始搅拌，当反应釜a中温度升高到140℃时，控制升温速率为10～15℃/h，当温度升至240℃时恒温反应，从反应釜a中取样测酸值，当酸值≤3mgKOH/g时，停止反应，得到羟基端芳香族聚酯；自然降温；

(2)在反应釜b中，进行羧基端脂肪族聚酯的合成