[发明专利]一种乙烯基接枝聚醚多元醇填充材料、其制备方法及应用

说明书

本案涉及一种乙烯基接枝聚醚多元醇填充材料、其制备方法及应用，利用小分子二元醇与环氧化合物形成嵌段聚醚，随后与乙烯基单体进行接枝，得到乙烯基接枝聚醚多元醇，可作为聚氨酯树脂的填充材料。本发明所用原料易得、成本低廉、经济价值高、易于操作；本发明将乙烯基单体接枝进聚醚多元醇中使其成为聚醚多元醇的一部分，制备过程中无外加有机溶剂，气味低、毒性小，并且与聚氨酯树脂具有良好的相容性制得的聚氨酯树脂具有较高的物理化学性能，如良好的耐溶剂性、耐水解性及较长的使用时限。

技术领域

本发明涉及聚氨酯树脂填料领域，具体为一种乙烯基接枝聚醚多元醇填充材料、其制备方法及应用。

背景技术

目前聚氨酯制备技术已广泛应用于密封胶、皮革、胶黏剂、弹性体以及新材料等领域。聚氨酯树脂制备过程中为了降低成本和提高树脂物性会使用到一系列的填充材料，包含无机材料(硫酸钡、碳酸钙、高岭土等)，有机材料(木质纤维素、有机硅、乙烯基树脂及相应的增塑剂)。这些填料的加入能够明显提高聚氨酯树脂的硬度、回弹、耐老化及泡孔结构等物性。但是有些填充材料与聚氨酯树脂的相容性较差，容易在使用过程中从聚氨酯中析出，导致聚氨酯树脂成品物性降低，使用寿命缩短。

如有机填充材料是在聚氨酯树脂合成后，将有机物如乙烯基树脂加入其中，使其得到物理上的混合均匀。该方法存在着较大的缺陷，如苯乙烯、丙烯腈与聚氨酯树脂的相容性较差，加入其中后树脂外观出现浑浊，而且相关的物性如剥离强度、耐溶剂及耐水解性能也会出现降低。这些树脂最终被制成的成品只能用于低档材料中，对于高标准高要求的树脂，其物性远达不到要求。

发明内容

针对现有技术中的不足之处，本发明旨在将一些与聚氨酯树脂相容性较差的有机物接枝进聚醚多元醇中，制备乙烯基接枝聚醚多元醇新材料，期望通过该材料制备出具有良好相容性、较长使用时限的聚氨酯树脂；期望通过该技术为对乙烯基单体能够有效加入聚氨酯树脂中提供有力的借鉴。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种乙烯基接枝聚醚多元醇填充材料的制备方法，包括如下步骤：

1)将二元醇溶于0.2～0.3％的KOH水溶液得到醇钾溶液，随后真空精馏脱除水分，得到起始剂；

2)将所述起始剂加入到反应釜中，充N₂并加入第一环氧化合物进行聚合反应，得到第一段预聚物，随后加入第二环氧化合物进行聚合，得到嵌段聚醚；

3)在所述嵌段聚醚体系中继续加入乙烯基单体，充分搅拌使其反应，得到接枝聚醚多元醇粗产物；

4)在接枝聚醚多元醇粗产物中加入水与酸性中和剂充分搅拌，过滤提纯，得到乙烯基接枝聚醚多元醇填充材料。

进一步地，所述二元醇为小分子二元醇，优选为乙二醇、丙二醇、甲基丙二醇、二乙二醇的一种或任意几种组合。

进一步地，所述第一环氧化合物和第二环氧化合物为所有含环氧官能团的化合物，优选为环氧丙烷、环氧乙烷、环氧丁烷、环氧氯丙烷中的任意两种组合。

进一步地，所述聚合反应条件设置为温度110～130℃，压力0.4～0.6MPa。

进一步地，所述乙烯基单体优选为丙烯腈、苯乙烯、甲基苯乙烯及甲基丙烯酸酯中的一种或两种组合。

进一步地，所述酸性中和剂优选为磷酸、草酸、乙酸及柠檬酸的一种或任意几种组合。

进一步地，所述制备方法中，各组分的投料量按重量份计如下：

一种采用如上任一项所述的制备方法制得的乙烯基接枝聚醚多元醇填充材料。