[发明专利]一种无异氰酸酯聚氨酯UV树脂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明专利涉及一种合成树脂及其制备方法的技术领域，尤其是一种无异氰酸酯聚氨酯UV树脂及其制备方法，该发明通过使用环碳酸酯代替异氰酸酯的替代方法，不用有毒的异氰酸酯为原料，提高了传统的聚氨酯UV树脂的水解稳定性、耐化学稳定性、抗渗透性等，适用于抗裂材料、耐化学涂料、密封胶、油漆等领域，该发明具备安全、无毒、无溶剂等优点，附着力和耐磨性均有显著提高，可用于湿基材以及低温固化，节约能源的同时，降低了对人体和环境的伤害。

背景技术

异氰酸酯是异氰酸的各种酯的总称，若以－NCO基团的数量分类，包括单异氰酸酯R－N＝C＝O和二异氰酸酯O＝C＝N－R－N＝C＝O及多异氰酸酯等；单异氰酸酯是有机合成的重要中间体，可制成一系列氨基甲酸酯类杀虫剂、杀菌剂、除草剂，也用于改进塑料、织物、皮革等的防水性；二官能团及以上的异氰酸酯可用于合成一系列性能优良的聚氨酯泡沫塑料、橡胶、弹力纤维、涂料、胶粘剂、合成革、人造木材等；

目前应用最广、产量最大的异氰酸酯是：甲苯二异氰酸酯(简称TDI)和二苯基甲烷二异氰酸酯(简称MDI)；甲苯二异氰酸酯(TDI)为无色有强烈刺鼻味的液体，沸点251℃，比重1.22，遇光变黑，对皮肤、眼睛有强烈刺激作用，并可引起湿疹与支气管哮喘，主要用于聚氨酯泡沫塑料、涂料、合成橡胶、绝缘漆、粘合剂等，根据其成分，甲苯二异氰酸酯属含氮基的有机化合物；

二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)分为纯MDI和粗MDI，纯MDI常温下为白色固体，加热时有刺激臭味，沸点196℃，主要用于聚氨酯硬泡沫塑料、合成纤维、合成橡胶、合成革、粘合剂等，根据其成分，纯二苯基甲烷二异氰酸酯也属含氮基的有机化合物；

由于传统的聚氨酯采用以上两种异氰酸酯为主要原料生产制造，其生产工艺中，更是以剧毒的光气为辅助手段，生产条件及其苛刻、成本很高，且传统技术中采用的异氰酸酯遇到水分子时，很易分释放出CO2，这种缺陷如果用在涂料、粘合剂或弹性体中，就可能因二氧化碳的释放而使得产品定型时产生气泡及砂眼，严重影响成品的质量控制，而且其在生产、运输、仓储及使用环节上，均会造成对人体及环境的较大伤害；

由于国家越来越重视环保工作，今年的十八届五中全会将环境治理达标提高到了一个新的直管高度，政策制定了许多新的环保措施，本发明的优势就显得更加突出，不但是对整个行业产品的升级，更能很好的保护生态环境和人体健康，而且也顺应国家政策的需要。

发明内容

本发明的目的是，提供一种无异氰酸酯聚氨酯UV树脂及其制备方法，解决了传统制备工艺所制造出的聚氨酯UV树脂的有毒、有害物质多的不足，而且提高了聚氨酯UV树脂的水解稳定性、耐化学稳定性以及抗渗透性等特性，保护了环境的同时，最大程度的降低了聚氨酯对人体健康的损害。

为解决上述技术问题，本发明提供一种无异氰酸酯聚氨酯UV树脂及其制备方法，其中：

一种无异氰酸酯聚氨酯UV树脂，采用环碳酸酯、与胺类齐聚物反应制备而成；

作为一种举例说明，所述环碳酸酯为由较少重复单元的环碳酸酯聚合物所组成；

所述较少的重复单元经过多次实验验证，可比含有较多重复单元的结构带来更佳的反应效果；

作为一种举例说明，所述环碳酸酯聚合物为二氧化碳和环氧化合物偶联反应后的反应物；

环境问题中的温室气体效应越来越成为各个国家，尤其是发达国家关注的重点，作为发展中国家的我国，每年因为二氧化碳的超量排放一直被许多西方国家所诟病，而且降低二氧化碳的排放(或者提高其回收)还可以获得发达国家的资金补助，作为主要温室气体的CO2的排放量正以每年4％的速率递增,这给人类的生产、生活以及生态环境造成了日益严重的影响；

然而，CO2是地球上储量最丰富、最廉价的C元素资源，在“原子经济”、“纳米科技”、“循环利用”和“绿色化学”的潮流下，如何在相对简易且低成本的条件下实现CO2的化学固定成为国际上竞相研发的热点课题之一，利用CO2与环氧化物偶联反应合成环状碳酸酯将是CO2资源化的重要方式之一，环状碳酸酯是重要的工业原料,可用作胶粘剂、密封剂、化学涂料、电池电解液、极性溶剂和化工中间体等；