[发明专利]环保型降解材料及其制备方法、应用

说明书

技术领域

本发明涉及到高分子材料领域，具体涉及到环保型降解材料及其制备方法、应用。

技术背景

节能环保材料是同时具有满意的使用性能和优良的环境协调性，能通过优异的物化性能提高能量效率的材料。这类材料对资源和能源消耗少、对生态和环境污染小、再生利用率高或可降解和循环使用。减缓和应对气候变化已经成为全球共同关注的热点问题，中国发展节能环保迫在眉睫。气候变化谈判和煤炭为主的能源结构决定中国要发展节能环保。节能环保产业列为七大战略新兴产业之首，节能环保未来3至5年甚至有可能出现取代"十一五"重点扶持的新能源产业的火爆场面。

聚氨酯由于其优良的物理化学性能，半个多世纪以来作为泡沫塑料、纤维、弹性体、合成革、涂料、胶黏剂、铺装材料和医用材料等，广泛应用于交通、建筑、轻工、纺织、机电、航空、医疗卫生等领域。随着聚氨酯化学研究、产品制造和应用工艺技术的进步以及应用领域的不断扩宽，逐渐形成了目前世界上居第6大合成材料地位(PE,PP,PVC,P S,PET,PU)的工业体系。近20多年来，聚氨酯产品品种、应用领域、产业规模迅速扩大，已成为发展最快的高分子合成材料工业之一。尤其近年来中国大陆成为世界上聚氨酯发展最快的市场中心，同时生产、应用、研究开发的技术进展也突飞猛进。

其中聚氨酯弹性体(PUE)，是一种性能介于塑料和橡胶之间的特种材料，具有高强度、耐磨耗、抗撕裂、挠曲性能好、耐油和良好的血液相容性等优点。从分子结构上看，聚氨酯弹性体是一种大分子主链中含有较多氨基甲酸酯基团(―NHCOO―)或脲基基团(―NHCOONH―)的嵌段共聚物。聚氨酯弹性体的吸震性能很好，拉伸强度和伸长率高，因而负载支撑容量大，同其它橡胶相比可节约材料。一些产品例如高级汽车保险杠、轧钢辊简、要求耐磨的管道、泵的内衬等都必须用聚氨酯弹性体、其它材料是很难替代的。由于聚氨酯弹性体具有高弹性、高伸长率、高强力，滞后时间长，阻尼性能好，因而在应力应变时吸收能量大，减震效果好，如炮车防震座、飞机起落架皮碗和汽车保险杠等都大量应用聚氨酯弹性体。一般来说，硬度在邵氏A75以下的所有弹性体，都有相似的压缩变形特性，但是硬度在邵氏A85以上时聚氨酯弹性体仍保持弹性，这是其他弹性体所没有的特性，所以聚氨酯弹性体具有高负载支撑能力和好的减震效果。

随着国家大力提倡环保可降解材料的发展，如何使聚氨酯弹性体原料来源于自然，减少对石油资源的依赖、如何在使用聚氨酯弹性体过程中不对环境造成污染、如何使使用后的聚氨酯废弃物在自然界中降解，或者重复利用成为各厂家需要解决的问题。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明的第一个方面提供了一种环保型降解材料，所述环保型降解材料包括A、B两个组分，其中A组分，以重量份计，由多元醇40～60、肟5～12、异氰酸酯17～28、瓜环化合物6～14、二甲基亚砜组成；B组分由二元胺和二元醇组成，以重量份计，两者比例为二元醇：二元胺＝1:8～12。

作为本发明一种优选的技术方案，所述多元醇为聚醚多元醇。

作为本发明一种优选的技术方案，所述聚醚多元醇为聚四亚甲基醚二醇，其数均分子质量为1500～4000。

作为本发明一种优选的技术方案，所述异氰酸酯选自：2,4-甲苯二异氰酸酯、2,6-甲苯二异氰酸酯、二甲基联苯二异氰酸酯、2,4-二氟苯基异氰酸酯、2,3-二氯苯基异氰酸酯、三甲基六亚甲基二异氰酸酯、1,6-己二异氰酸酯、三甲基己二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、1,3-环己烷二异氰酸酯中的任意一种或几种的混合。

作为本发明一种优选的技术方案，所述肟为二元肟。

作为本发明一种优选的技术方案，所述二元肟为二元酮肟。

作为本发明一种优选的技术方案，所述二元肟选自丁二酮二肟、1,4-苯醌二肟、α-糠偶酰二肟、1,2-环己二酮二肟中的一种或几种的混合。

作为本发明一种优选的技术方案，所述瓜环化合物为改性瓜环化合物。

作为本发明一种优选的技术方案，所述二元胺为生物基戊二胺、生物基丁二胺、生物基己二胺、生物基癸二胺中的任意一种或几种的混合；所述二元醇为生物基乙二醇、生物基1,3丙二醇、生物基1,2丙二醇中的任意一种或几种的混合。

作为本发明一种优选的技术方案，所述A组分中的异氰酸酯基团与B组分的摩尔比例为1:0.4～0.5。

本发明的第二个方面提供了环保型降解材料的制备方法，包括以下步骤：