[发明专利]一种聚碳酸酯-醚多元醇的制备工艺及耐油耐低温的聚氨酯弹性体有效

专利信息
申请号: 201710029197.5 申请日: 2017-01-16
公开(公告)号: CN106750233B 公开(公告)日: 2018-11-23
发明(设计)人: 刘德富;宋红玮;由可锦;张生;王仁鸿 申请(专利权)人: 美瑞新材料股份有限公司
主分类号: C08G64/30 分类号: C08G64/30;C08G64/02;C08G18/44;C08G18/48;C08G18/32;C08G18/66;C08G18/76
代理公司: 北京轻创知识产权代理有限公司 11212 代理人: 尉保芳
地址: 264006 山*** 国省代码: 山东;37
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摘要:
搜索关键词: 一种 聚碳酸酯 多元 制备 工艺 耐油耐 低温 聚氨酯 弹性体
【说明书】:

发明涉及一种聚碳酸酯‑醚多元醇的制备工艺,其特征在于,包括如下步骤:1)将含有8个以下碳原子的脂肪族二元醇、聚醚多元醇和反应催化剂的体系升温至90‑100℃,搅拌,于惰性氛围中以恒定流量向其中加入有机碳酸酯,恒温进行酯交换反应;2)后升温至160‑180℃,向其中再次添加8个以下碳原子的脂肪族二元醇,恒温反应;3)减压至‑0.085至‑0.09Mpa后进行恒温缩聚,即得。基于该聚碳酸酯‑醚多元醇与二异氰酸酯等反应制备的聚氨酯弹性体耐油、耐低温性能等综合性能优异,可拓宽聚碳酸酯型聚氨酯弹性体的应用领域。

技术领域

本发明涉及一种聚碳酸酯-醚多元醇的制备方法,属于有机合成技术领域。本发明还涉及通过使用聚碳酸酯-醚多元醇获得的耐油耐低温聚氨酯弹性体,可应用于对耐寒耐油性能要求苛刻的工业品领域。

背景技术

聚碳酸酯多元醇是指分子主链中含有重复的碳酸酯基,链端基为羟基的一类聚合物。由于聚碳酸酯多元醇分子链具有较大的柔顺性,可作为合成聚氨酯软段的原料,由其为原料所制造的聚氨酯具有优良的耐热性、耐氧化性和耐油性等,是制备油管等工业品最理想的材料之一。但是传统的聚碳酸酯型聚氨酯弹性体耐低温性能差限制了其在油管领域的应用。目前多采用聚醚型聚氨酯弹性体制备输油管等材料,聚醚型聚氨酯弹性体虽低温柔顺性、耐水解性可以满足使用要求,但其耐油性往往达不到较苛刻的使用条件的性能需求,所以研究一种兼具有优异耐低温性和耐油性的聚氨酯弹性体材料是非常必要的。

目前有少数科研人员采用聚碳酸酯多元醇和聚醚多元醇物理混合做混合软段来改善聚氨酯弹性体的性能,虽可在一定程度上提高聚碳酸酯聚氨酯的耐低温性,但是简单的混合并不能确保聚氨酯分子量的规整性,破坏了其微相分离程度,对力学性能等影响较大,并且聚碳酸酯多元醇与聚醚多元醇混合是存在粘度差异和相容性问题,不仅增加了混合物料的工艺而且还不能保证其与二异氰酸酯等反应的均匀性和可控性。因此本发明提供一种分子链中含有醚氧基团的聚碳酸酯-醚多元醇来从根本上解决现有技术问题。

发明内容

本发明针对现有聚碳酸酯多元醇制品耐低温性差和聚醚酯多元醇制品耐油性上存在的不足,提供一种聚碳酸酯-醚多元醇的制备工艺及基于其制备的耐油耐低温聚氨酯弹性体。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下:

一种聚碳酸酯-醚多元醇的制备工艺,其特征在于,包括如下步骤:

1)将含有8个以下碳原子的脂肪族二元醇、聚醚多元醇和反应催化剂的体系升温至90-100℃,搅拌,于惰性氛围中以恒定流量向其中加入有机碳酸酯,恒温进行酯交换反应;

2)后升温至160-180℃,向其中再次添加8个以下碳原子的脂肪族二元醇,恒温反应;

3)减压至-0.085至-0.09Mpa后进行恒温缩聚,即得。

进一步,所述有机碳酸酯为碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸乙烯酯中的一种。

进一步,所述聚醚多元醇为分子量为400-2000g/mol的聚乙二醇、聚氧化丙烯二醇、聚四氢呋喃二醇或四氢呋喃-氧化丙烯共聚二醇中的一种或多种的复配,分子量优选为400-1500g/mol。

进一步,所述反应催化剂为钛酸酯类、有机锡类、金属醋酸盐类催化剂,优选钛酸四丁酯或钛酸四异丙酯。

进一步,所述脂肪族二元醇为1,4-丁二醇、1,5-戊二醇、1,6-己二醇、新戊二醇、1,8-辛二醇中的一种或多种的复配。

进一步,所述有机碳酸酯的摩尔数与脂肪族二元醇和聚醚多元醇总摩尔数的比例为(1-1.4):1,优选(1-1.2):1;所述聚醚多元醇占脂肪族二元醇和聚醚多元醇总摩尔量的百分比为10-80%,优选20-60%,所述催化剂的加入量为醇组分总质量的0.05-0.15%。

进一步,步骤2)中加入的脂肪族二元醇为脂肪族二元醇摩尔总量的1-2%。

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