[发明专利]聚氨酯树脂及其制备方法和在微孔弹性体中的应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种聚氨酯树脂及其制备方法和在低密度低收缩率聚氨酯微孔弹性体 中的应用。

背景技术

聚氨酯微孔弹性体是密度介于泡沫和实芯材料之间，孔径在0.1～10μm的微发泡聚 氨酯材料，兼顾了泡沫质轻、耐冲击性好、吸能、缓冲性能佳、耐磨性优等特点，广泛 应用于制鞋、减震材料、密封、承重轮胎等方面。利用聚氨酯微孔弹性体制成的鞋底加 工成型简单、手感柔软、穿着舒适、富有弹性、防滑等。随着聚氨酯微孔弹性体尤其是 鞋的轻量化需求，在保持聚氨酯微孔弹性体物理性能良好的条件下，降低成型密度，降 低成本，已成为聚氨酯微孔弹性体尤其是鞋底的发展方向。潘洪波等在《中国聚氨酯工 业协会第十五次年会论文集》第262～266页中报道了运用A组分(包含100份聚酯多元 醇、7～20份扩链剂、0.5～1.5份匀泡剂、0.3～0.8份水、1.5～2.5份催化剂)和B组分(包 含100份聚酯多元醇和100～150份MDI)制备成型密度范围在0.35～0.4g/cm³的低密度 聚氨酯微孔弹性体，其成型硬度为45～50邵A，收缩率≤1.0％。专利CN101486788B公开 了利用己二酸系聚酯多元醇和接枝聚合物聚酯多元醇等制备低密度高硬度聚氨酯微孔 弹性体的方法，其成型密度为0.30～0.33g/cm³，成型硬度68～72邵A。上述文献和专利 采用聚酯型多元醇或聚酯型多元醇和接枝聚合物聚酯多元醇为软段制备低密度聚氨酯 微孔弹性体，其中大量酯基存在使得材料的耐水解性能变差，在潮湿的环境下易发生水 解，降低聚氨酯微孔弹性体的使用寿命。

发明内容

本发明的目的在于提供一种聚氨酯树脂及其制备方法和在微孔弹性体中的应用，以 克服现有技术存在的缺陷。

本发明首先涉及一种聚醚酯多元醇，所述的聚醚酯多元醇为聚醚多元醇、邻苯二甲 酸酐、双金属氰化络合催化剂、环氧丙烷、环氧乙烷和碱性催化剂的反应产物，其制备 方法，包括如下步骤：

(1)聚醚酯多元醇的粗制：将数均分子量为700～1000的100份聚醚多元醇、20～60 份邻苯二甲酸酐和0.003～0.060份双金属氰化络合催化剂混合，120～150℃下加入20～90 份的环氧丙烷，0.1～0.3MPa开环聚合反应2～4h，真空脱去未反应的环氧丙烷，降温至 75～85℃投入0.3～1.0份碱性催化剂，升温至100～120℃，抽真空脱水1～3h，再加入10～60 份环氧乙烷，反应1～2h，真空脱去未反应的环氧乙烷，得到粗聚醚酯多元醇；

(2)聚醚酯多元醇的精制：取步骤(1)所得的粗聚醚酯多元醇100份，加入3.0～10.0 份去离子水，60～70℃搅拌0.5～1h，加入0.2～1.0份磷酸，搅拌0.5～1.5h，加入1～3份六 硅酸镁，升温至70～80℃，搅拌吸附1～2h，升温至100～130℃，真空脱水2.5～3.5h，得 到水分＜0.5％，酸值＜0.6KOHmg/g，羟值为37～75KOHmg/g的聚醚酯多元醇；

所述聚醚多元醇选自聚氧化丙烯二元醇，聚氧化乙烯多元醇，聚氧化丙烯-氧化乙 烯二醇中的一种或一种以上；

所述碱性催化剂为氢氧化钠、氢氧化钾中的一种或两种混合物；

所述双金属氰化络合催化剂，可采用专利CN1740208报道的方法制备；

本发明所述的聚氨酯树脂，包含聚氨酯树脂A组分和聚氨酯树脂B组分；

所述聚氨酯树脂A组分和聚氨酯树脂B组分中，含有所述的聚醚酯多元醇，A组分 中活泼氢的摩尔数与B组分的-NCO摩尔数之比为1:1。

所述聚氨酯树脂A组分由如下重量份数的组分组成：

优选的，各个组分的重量份数如下：

所述聚酯多元醇为数均分子量1000～3000的聚己二酸乙二醇酯二醇、聚己二酸二乙 二醇酯二醇、聚己二酸-1,4-丁二醇酯二醇、聚己二酸乙二醇二乙二醇酯二醇中的一种或 一种以上；

所述扩链剂为乙二醇，1,4-丁二醇，二乙二醇，1,2-丙二醇中的一种或一种以上；

所述物理发泡剂为二氯氟乙烷，五氟丙烷，五氟丁烷当中的一种或多种；

所述催化剂为为三乙烯二胺；

所述聚氨酯树脂A组分的制备方法，包括如下步骤：