[发明专利]丙烯酸松香基芳香族型聚氨酯的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及丙烯酸松香基芳香族型聚氨酯树脂的制备方法。

背景技术

聚氨酯是指分子链中含有大量氨基甲酸酯键（-NHCOO-）重复结构单元的一类聚合物，是一种有机高分子材料，具有耐磨、耐腐蚀、耐高温等优良性能，产品具有配方灵活、分子设计性强等特点，广泛应用于泡沫塑料、纤维、弹性体、合成革、涂料、胶黏剂等领域。聚氨酯由聚醚或聚酯多元醇、多异氰酸酯以及小分子扩链剂反应生成。制备方法有（1）预聚体法：由异氰酸酯与多元醇在一定条件下反应生成预聚体，然后向预聚体中加入扩链剂进行链增长生成高分子化合物，可根据反应要求，加入适量的溶剂和催化剂调节体系中的粘度和反应速率。（2）一步法：将聚酯或聚醚多元醇、多异氰酸酯以及其它助剂如催化剂、扩链剂等一次性加入，在快速搅拌下混合均匀，使聚合、扩链以及固化等反应在短时间内几乎同时进行，即可得到聚氨酯高分子材料。随着科学技术的发展和生活水平的提高，人们对材料性能的要求越来越高，聚氨酯产品种类、使用范围、产业规模快速扩展，已发展成为最快的高分子合成材料工业之一。

松香作为一种丰富的天然可再生林产资源，在日常生活、工业生产、科学研究等领域已得到广泛应用。以松香为原料合成的功能性聚合物，对人体无毒无害，可安全地用于医药和食品领域。本发明以松香为原料，通过改性得到丙烯酸松香，以其中的两个羧基与甲基丙烯酸缩水甘油酯（GMA）反应，得到含有两个羟基的丙烯酸松香GMA酯化物（RAG），再与甲苯-2，4-二异氰酸酯（TDI）反应制备聚氨酯树脂。本发明为合理开发利用松香资源提供新的应用途径。

发明内容

本发明的目的是提供一种制备丙烯酸松香基芳香族型聚氨酯树脂的方法。

本发明的具体步骤为：

将250~320质量份丙烯酸松香GMA的酯化物（RAG）、100.0质量份甲苯-2，4-二异氰酸酯（TDI）和1.8~2.1质量份二丁基二月桂酸锡（DBTDL）溶解于666~815质量份甲苯，将其加入至反应釜中，设置搅拌速度为300 r/min，N₂保护下加热至30～60℃进行反应，每隔30分钟用丙酮-二正丁胺法测定-NCO含量，待-NCO含量降至理论值时，加入8~18质量份的扩链剂1，4-丁二醇（BDO），继续反应至-NCO含量为零时结束反应，得到丙烯酸松香基芳香族型聚氨酯树脂。

所述化学试剂：丙烯酸松香GMA的酯化物（RAG），自制，酸值为4.0 mg KOH·g^-1，固体质量百分比为51.7%；甲苯-2，4-二异氰酸酯和二丁基二月桂酸锡为化学纯；1，4-丁二醇、甲苯、丙酮、二正丁氨和盐酸为分析纯。

本发明与其它相关技术相比，最显著的特点是以天然可再生林产资源—松香为原料，经改性得到丙烯酸松香GMA酯化物（RAG），以RAG为多元醇与TDI等聚合得到芳香族型聚氨酯树脂，将其应用在涂料领域，可以得到光泽度高、柔韧性和附着力好、硬度高、耐冲击强度高等优良特性的聚氨酯漆膜。不仅赋予了松香更为广泛的应用，而且还得到了综合性能优良的聚氨酯树脂。

具体实施方式

下述化学试剂：丙烯酸松香GMA的酯化物（RAG），自制，酸值为4.0 mg KOH·g^-1，固体质量百分比为51.7%；甲苯-2，4-二异氰酸酯和二丁基二月桂酸锡为化学纯；1，4-丁二醇、甲苯、丙酮、二正丁氨和盐酸为分析纯。

实施例1：

将252.2质量份RAG、100.0质量份甲苯-2，4-二异氰酸酯（TDI）、1.8质量份二丁基二月桂酸锡（DBTDL）溶解于687.0质量份甲苯，将其加入至反应釜中，设置搅拌速度为300 r/min，N₂保护下加热至30℃进行反应，每隔30 分钟取样测定-NCO含量，待-NCO含量降至理论值时，加入17.2质量份的扩链剂1，4-丁二醇（BDO），继续反应至-NCO含量为零时结束反应，得到丙烯酸松香基芳香族型聚氨酯树脂；调节其固体质量百分比为38.0%，然后均匀地涂布在玻璃板和马口铁板上，在25℃条件下干燥48 小时，得到厚度为14.0 um的漆膜，测得其光泽度为150，铅笔硬度为3H，柔韧性为2 mm，附着力为1级，冲击强度达到50 cm·Kg。

实施例2：