[发明专利]一种聚(苯乙烯-丙烯酸)-聚氨酯的制备方法及其应用

说明书

本发明涉及高分子化合物的制备领域，具体涉及一种聚(苯乙烯‑丙烯酸)‑聚氨酯的制备方法及其应用。本发明将多元醇与催化剂混合于溶剂二甲苯反应，然后与异氰酸酯反应，得到混合物与引发剂、分散剂和丙烯酸反应得到的混合物反应得到聚(苯乙烯‑丙烯酸)‑聚氨酯。本发明还将其应用于车载仪表盘水性材料的制备中，得到的材料具有硬度高、耐老化，拉伸强度高，具有良好的机械性能，具有美观效果等优点。

技术领域

本发明涉及高分子化合物的制备领域，特别涉及一种聚(苯乙烯-丙烯酸)-聚氨酯的制备方法及其应用。

背景技术

汽车仪表板产品外观质量要求，可以根据产品适用范围、车型等级和客户要求来选用，主要内容包括：汽车仪表板制品表面的颜色、纹理和光泽应均匀一致，不得有明显的差异；制品可见表面应无破裂、飞边、气泡、流痕、缩孔、凹陷、污染等有损外观和性能的缺陷存在。

目前汽车内饰中，大部分高档的车为使仪表盘、门板等达到一定的机械性能、良好的手感及优雅的美观效果，汽车内饰材料开始采用改性聚氨酯，而低端车则采用硬塑的仪表板。聚氨酯(PU)材料具有高强度、耐磨、弹性体和耐候等特点，非常适应于汽车内饰材料。传统的PU，布基做底，PU发泡层为中间层，这种结构跟普通人造革一样，但是该类产品若作为汽车内饰材料，仅能作为座椅用革，而达不到仪表盘表面装饰用革。传统高档的仪表盘表面装饰也有使用PU灌注发泡材料，但是该种材料价格高，工艺复杂，生产效率低，成本高，仅限于高档汽车使用。

通常聚氨酯由多元醇化合物、异氰酸酯和扩链剂通过逐步聚合制备而成。聚氨酯链段中软段与硬段之间的热力学不相容性，使得软段和硬段能够分散聚集形成独立的微区，并且表现出不同的玻璃化温度，从而获得各种优异的性能。但传统聚氨酯的软段与硬段微相分离受分子链规整度、温度等影响，分离过程缓慢，导致热塑性聚氨酯应用过程中失粘时间较长、且耐水性较差。聚氨酯-聚苯乙烯共聚物以其高强度、优异的粘接性、耐水解性和加工性能好等优点，可广泛应用于各个领域，再聚合上丙烯酸，可以提高其防雾能力。

发明专利申请CN101792532A公开了一种聚苯乙烯-聚氨酯-聚苯乙烯聚合物(SPUS)的制备方法，包括以下步骤：在N2保护下，按照异氰酸酯与聚合物多元醇的摩尔比为1.1-1.9的比例，将聚合物二元醇和异氰酸酯在80-100℃，反应3-4小时，制备端NCO基的预聚体，制得的预聚体的NCO％质量分数为1％-9％；按照单端羟基聚苯乙烯与聚合物二元醇的摩尔比为0.2-1.8的比例，向体系中加入单端羟基聚苯乙烯，在80-100℃的条件下，隔绝空气反应8-16小时，用单端羟基聚苯乙烯将预聚体封端；最后在110-130℃下，熟化8-10小时。但是其合成条件苛刻，得到的聚苯乙烯-聚氨酯-聚苯乙烯拉伸强度低，不能应用于车载仪表盘材料中。

发明专利申请CN103467676A公开了一种水性氧化石墨烯改性聚(氨酯-丙烯酸酯)复合材料的制备方法，是利用改进Hummers法制得氧化石墨烯，然后将其溶解在N,N’-二甲基甲酰胺中超声剥离制得氧化石墨烯分散液，再和丙烯酸正丁酯共同改性聚氨酯。本发明所公开的水性氧化石墨烯改性聚(氨酯-丙烯酸酯)复合材料的制备方法，所制得的复合材料的乳液均一、稳定，固化膜具有较好的力学性能，可在印刷、包装、家具、电机设备、小型金属零件、仪表盘、地板、木材、纸张涂装、皮革、塑料、家电、电子、通讯、航天、航空等众多领域加以应用。但通过此方法得到的材料成本较高，不能广泛应用，且得到的材料透明度低、防雾性能差。