[发明专利]一种耐高温黄变聚氨酯及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及聚氨酯技术领域，尤其涉及一种耐高温黄变聚氨酯及其制备方法。

背景技术

聚氨酯，特别是芳香族聚氨酯胶粘剂由于其优异的粘接性能在聚氨酯胶粘剂中占有非常大的比重，然而使用过程中光照吸收紫外线条件下，胶膜会发生泛黄现象，既影响制品的外观，又影响其粘接性能。造成聚氨酯黄变的原因是芳香族聚氨酯胶粘剂中芳香环结构在光照吸收紫外线下形成发色的醌式、双醌式结构，导致粘接面泛黄，粘接强度下降。为解决这一问题，许多研究工作者做了大量工作。

田伟(田伟.耐黄变皮革涂饰材料的研究[D].郑州大学,2006.)采用异佛尔酮二异氰酸脂及聚酯二元醇(CMA-654)为主要原料，二月桂酸二丁基锡为催化剂，二羟甲基丙酸为成盐亲水物质，一缩二乙二醇为扩链剂，制备了全脂肪族水性聚氨酯乳液。产品适合不同涂层要求，对其成膜的耐黄变性能的检测结果表明，其成膜耐光黄变性能优良，能满足耐黄变皮革涂饰的要求。詹中贤(詹中贤.反光材料用不黄变聚氨酯弹性体的研制[J].化学推进剂与高分子材料,2010,8(4):46-49.)采用相对分子质量为2000的聚己二酸己二醇酯，以l,4-丁二醇为扩链剂(质量分数为0.83％)，与HDI通过一步法反应，反应温度为80℃，R值取1.03，催化剂用量为聚酯质量的0.20％～0.25％，合成了不黄变聚氨酯弹性体，所得产品具有较佳力学性能，黄变等级达4.8，可满足反光材料领域应用需求。徐文超等(徐文超,朱长春,宋文生,唐亚夫，新型不黄变聚氨酯胶粘剂的研究，中国胶粘剂，2008，17(5)：27-30)以聚己二酸丁二醇酯二醇(PBA)与异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)为主要原料制备了具有结晶度高、结晶速率快、内聚强度大、耐热性好、剥离强度高、稳定性好且综合性能优良的不黄变PU胶粘剂。最佳合成工艺路线是：反应时间为5～10min、反应温度为100～115℃、二月桂酸二丁基锡为0.5％、R值为1.05、后熟化时间为4～10h和后熟化温度为120～140℃。

现有技术主要是针对聚氨酯由于紫外光产生的黄变问题给出了解决方案，但是对于聚氨酯在高温下产生的黄变问题未见报道。因此，目前急需解决聚氨酯在高温下产生的黄变问题以进一步扩展聚氨酯的应用范围。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种耐高温黄变聚氨酯及其制备方法，本发明提供的方法制备得到的聚氨酯在高温下具有良好的耐黄变性能。

本发明提供了一种耐高温黄变聚氨酯的制备方法，包括以下步骤：

(1)在催化剂的作用下，将二异氰酸酯和二元醇反应，得到反应产物；所述二异氰酸酯为脂肪族或脂环族二异氰酸酯，所述二元醇为聚酯二元醇或聚醚二元醇；

(2)将反应产物采用扩链剂进行扩链，得到扩链产物；所述扩链剂为碳原子数为1～10的多元醇；

(3)将扩链产物和环氧树脂进行反应，得到耐高温黄变聚氨酯。

优选的，所述步骤(3)反应完成后，还包括：

将得到的反应产物和抗黄变助剂混合，得到耐高温黄变聚氨酯；

所述抗黄变助剂为酚类化合物、胺类化合物和亚磷酸酯类化合物中的一种或几种。

优选的，所述抗黄变助剂选自2,6-二叔丁基对甲酚、4,4-二叔辛基二苯胺、四亚甲基β-丙酸季戊四醇酯、2-(2’-羟基-3’,5’-二叔丁基)苯基-5氯代苯并三唑、碳化二亚胺、三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯、2-甲基-4,6-(1,1’二甲基乙基苯酚)磷酸乙基酯、四(2,4-二叔丁基八烷氧基-4,4-联苯基)磷酸酯、双(2,4-二叔丁基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯、(2,4,6-三叔丁基苯基-2-丁基-2-乙基)-1,3-丙二醇亚磷酸、二(2,4-二对异丙基苯基)季戊四醇双亚磷酸酯、2’-亚乙基双(4,6-二叔丁基苯基)氟代亚磷酸酯、四(2,4-二叔丁基苯基-4，4-联苯基)双磷酸酯和乙二醇二[2,2’-亚甲基双(4，6-二叔丁基苯基)]亚磷酸酯中的一种或几种。

优选的，所述二异氰酸酯选自四亚甲基二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、氢化苯二甲基二异氰酸酯、1,4-环己亚基二异氰酸酯、4,4’-二环己基甲烷二异氰酸酯、2,4’-二环己基甲烷二异氰酸酯、1,6-己烷二异氰脲酸酯、碳二亚胺化二异氰酸酯和赖氨酸二异氰酸酯中的一种或几种。

优选的，所述二元醇选自聚碳酸酯类二元醇、聚四氢呋喃醚类二元醇和聚二酸酯类二元醇中的一种或几种。