[发明专利]一种聚氨酯弹性体改性方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种聚氨酯弹性体改性方法，属于高分子材料改性方法技术领域。

背景技术

聚氨酯弹性体（PUE）的发展越来越受到人们重视，由于技术水平的不断提高，为了满足不同用途、不同性能的要求，PUE改性技术也得到迅速发展。PUE改性技术包括物理改性和化学改性，物理改性是通过有机或无机填料与PUE共混实现的，共混只是简单的物理混合，共混过程中没有化学键生成；化学改性是通过异氰酸酯基（-NCO）或羟基（-OH）与改性材料上带有的活性基团发生化学反应而将改性材料引入PUE基体中，使PUE的性质得到改善。通常化学改性效果明显好于物理改性，化学改性也是目前研究最多的PUE改性技术。本发明人研制的一种表层含羟基核壳乳胶粒子合成方法已经申报专利，其申请号为：201410204722.9，是聚氨酯弹性体改性材料之一。

发明内容

本发明的目的是提供一种聚氨酯弹性体改性方法，它是以表层含羟基聚丙烯酸丁酯-聚（甲基丙烯酸甲酯-乙烯醇）（PBA-P(MMA-VA)）核壳乳胶粒子与聚四氢呋喃醚二醇(PTMG)混合物作为软段、甲苯二异氰酸酯 (TDI-100)为硬段、 3，5-二甲硫基甲苯二胺（DMTDA）为扩链剂，采用预聚体法制备浇注型核壳乳胶粒子改性PUE。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种聚氨酯弹性体改性方法,核壳乳胶粒子改性PUE是由下述重量比例组份的原料制成：

聚四氢呋喃醚二醇（PTMG）   51g

甲苯二异氰酸酯(TDI-100)   18.2g

3,5-二甲硫基甲苯二胺(DMTDA)   6.65g

表层含羟基PBA-P(MMA-VA)核壳乳胶粒子  6.12g

表层含羟基PBA-P(MMA-VA)核壳乳胶粒子改性PUE使用的原料：甲苯二异氰酸酯(TDI-100)为化学纯；氢氧化钠（NaOH）、丙酮、吡啶、苯、乙酸酐、酚酞均为分析纯；聚四氢呋喃醚二醇(PTMG),分子量为1000；3,5-二甲硫基甲苯二胺(DMTDA)，分子量为214；表层含羟基PBA-P(MMA-VA)核壳乳胶粒子，自制。

 其改性方法所采用的步骤为:

1. 羟值的测定

采用乙酸酐-吡啶法测定PTMG与表层含羟基PBA-P(MMA-VA)核壳乳胶粒子混合物的羟值，其测定的步骤为：

（1）酰化剂的配制：将乙酸酐与吡啶以质量比为12:88混合，放置备用；

（2）准确称取1g PTMG、0.12g表层含羟基PBA-P(MMA-VA)核壳乳胶粒子，将两者混合后置于磨口锥形瓶中，用移液管加入10.00 mL酰化剂，在100 ℃油浴中加热回流2 h，冷却后加入25 mL苯，并用10mL蒸馏水冲洗冷凝管，冲洗液入瓶，加入5滴酚酞指示剂，用0.5 mol/L的NaOH溶液滴定至终点，另做空白试验，即可算得混合物的羟值。

2．PUE的制备

将 50g PTMG在100~110℃下真空脱水5~10min，称取6g表层含羟基PBA-P(MMA-VA)核壳乳胶粒子加入到50 mL丙酮中，在数控超声波清洗器中振荡30min，使核壳乳胶粒子均匀地分散在丙酮中，然后将其加入到PTMG中，搅拌20min使两者混合均匀，再在80~90℃下真空脱去丙酮；将上述混合物冷却至40~50℃，加入18.2g TDI-100,在90 ℃下反应20 min，制得聚氨酯预聚体，预聚体中NCO 基团质量分数为5.5%。将50g聚氨酯预聚体加热到50~60℃，并真空脱泡后，按摩尔比[NH₂]:[NCO]=0.95:1，迅速加入6.65g扩链剂DMTDA，搅拌混合均匀后，再次脱泡10min后，立即浇注到模具中，在120℃的平板硫化机中硫化20min，脱模即可得到PUE。

本发明的有益效果是：采用此种改性方法制备PUE，实现了对PUE化学改性的目的，能进一步提高PUE力学性能的同时还可以提高其耐热性能。

具体实施方式

一种聚氨酯弹性体改性方法, 核壳乳胶粒子改性PUE是由下列重量比例组份的原料制成：

其原料的比例组分如下：

聚四氢呋喃醚二醇（PTMG）   51g

甲苯二异氰酸酯(TDI-100)   18.2g

3,5-二甲硫基甲苯二胺(DMTDA)   6.65g

表层含羟基核壳乳胶粒子PBA-P(MMA-VA)  6.12g