[发明专利]一种氨基聚酯聚醚蓖麻油及其制备方法和应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种氨基聚酯聚醚蓖麻油及其制备方法和应用，属于高分子合成化学技术领域。

背景技术

氨基聚醚(Amine Terrninated Polyether)是一类由伯胺基或仲胺基封端的聚氧化烯烃化合物。由于氨基聚醚分子链端氨基含有活性氢，能与异氰酸酯快速发生反应生成聚脲，并且，异氰酸酯与伯胺基或仲胺基的反应速度大于与醇羟基以及与水的反应速度，因此，一方面，聚脲固化速度比聚氨酯固化更快，制备过程中不需要使用催化剂，另一方面，施工时，聚脲受环境湿度的影响较小。聚脲对金属、非金属底材，如钢、铝、钢筋、混凝土、木材、玻璃钢、聚氨酯泡沫等均有极强的附着力，其黏结强度可超过混凝土间的黏结强度。

氨基聚醚原料基本上来自于石油产品，随着石油资源的日益消耗，利用可再生资源生产氨基聚醚的替代品，部分替代石油资源具有重要的意义。

将两层彩钢板作面层，聚苯乙烯泡沫板作芯层，通过自动化连续或间歇成型工艺，用胶黏剂将彩钢板和聚苯乙烯泡沫板黏接在一起得到的复合板材，具有质轻、隔热、隔音、防水、抗震、防火、寿命长、免维护、美观大方、施工一次完成等特点，广泛应用于工业与民用建筑、仓库、特种建筑、大跨度钢结构房屋的屋面、墙面以及内外墙装饰、别墅、展览中心、老建筑加层、组合活动房等。

用聚氨酯黏接彩钢板和聚苯乙烯泡沫板板材是公知的事实，CN1730519的专利公开了一种聚氨酯胶黏剂，该胶黏剂应用于黏接彩色涂层钢板和聚酯薄膜，黏结力强，黏结膜剪切强度高，比同性能进口专用胶黏剂成本降低30～50％，但该胶黏剂属丙烯酸共聚接枝聚氨酯型，其原料组成除二异氰酸酯和聚酯多元醇外，还有丙烯酸类单体、增黏剂、增塑剂及溶剂等，原料及合成工艺复杂，使用甲苯溶剂对操作人员及环境均产生污染。CN1712486的专利公开了一种能黏接发泡聚丙烯、聚乙烯塑料、EPS泡沫、聚酯塑料及钢铝等多种基材的聚氨酯胶黏剂，该胶黏剂具有初黏性高，黏接材料耐热性能优越的特点，但组分中除包含70～90％重量的聚氨酯预聚体外，还包含10～30％的含羟基或环氧基的增黏剂，该增黏剂由两种或两种以上不饱和丙烯酸酯单体经自由基聚合而成，该自由基聚合反应欲达到99％以上的单体转化率，无论合成工艺以及聚合所用的引发剂的种类、用量等都要求较苛刻。

蓖麻油是可再生、可生物降解以及环境友好的原料之一，其世界年产量达60万吨，蓖麻油主要成分为三高级脂肪酸甘油酯，其中蓖麻油酸(9-烯基-12-羟基十八酸)占80～90％，油酸占3～9％，亚油酸占2～3％，硬脂酸占0.5～3％。蓖麻油的羟值通常为164mg KOH/g，由此羟值可知，三羟基的三高级脂肪酸甘油酯占70％，二羟基的三高级脂肪酸甘油酯占30％，该混合物的平均官能度为2.7。

蓖麻油的分子质量较小，若直接将羟基转变为氨基与异氰酸酯反应生成聚脲，其固化物交联密度大、硬度高、柔韧性差、收缩率低。当应用于彩钢板和聚苯乙烯泡沫板复合板材的黏接时，由于对聚苯乙烯界面相容性差，导致对两相界面黏接强度低。

发明内容

本发明的技术任务之一是为了弥补现有技术的不足，提供一种基于可再生资源蓖麻油为主要原料制备的一种氨基聚酯聚醚蓖麻油。

本发明的技术任务之二是提供该氨基聚酯聚醚蓖麻油的制备方法，其技术成熟可靠。

本发明的技术任务之三是提供该氨基聚酯聚醚蓖麻油的用途，该氨基聚酯聚醚蓖麻油用于黏接彩钢板与聚苯乙烯泡沫板聚脲胶黏剂的制备。

本发明的技术方案如下：

本发明的氨基聚酯聚醚蓖麻油，由以下质量份的原料组成：

进一步优选的氨基聚酯聚醚蓖麻油，由以下质量份的原料组成：

以上所述的马来酸酐，开环同蓖麻油上的仲羟基发生酯化，生成的羧基继续同乙二醇的羟基进一步酯化，使蓖麻油分子扩链生成羟基聚酯蓖麻油，蓖麻油分子量增加。

以上所述的醋酸锑和甲烷磺酸锌为复合催化剂，使上述酯化反应加速，同时催化与乙二醇分子间的醚化，使醚化反应速度加快，生成羟基聚酯聚醚蓖麻油。

以上所述的亚硫酰氯是羟基聚酯聚醚蓖麻油分子中羟基的氯化剂，使羟基聚酯聚醚蓖麻油转化成氯代聚酯聚醚蓖麻油。

以上所述的脂肪族伯胺，选自下列之一：甲胺、乙胺、丙胺和丁胺；是使氯代聚酯聚醚蓖麻油发生氨解生成氨基聚酯聚醚蓖麻油。

以上所述的蓖麻油、马来酸酐、乙二醇、醋酸锑、甲烷磺酸锌、亚硫酰氯和脂肪族伯胺在当地的化工市场均可购买，甲烷磺酸锌也可以按照本领域现有的技术自行制备。