[发明专利]一种聚酯型可修复聚氨酯材料的无溶剂制备方法

说明书

本发明公开了一种聚酯型可修复聚氨酯材料的无溶剂制备方法，属于聚氨酯材料技术领域，包括以下制备流程：步骤S1：以聚酯多元醇为原料，插入式酯基丙氧基化为催化剂，通过催化反应制备聚醚酯多元醇；步骤S2：取一定量由步骤S1所制备的聚醚酯多元醇于纯净的化学反应容器中，并在其中加入二异氰酸酯化合物，经反应后制备端基为异氰酸酯的聚氨酯预聚物。本发明中，通过对聚酯多元醇改性，解决了当前可修复聚氨酯材料的无溶剂合成仅能使用低粘度的聚醚多元醇的局限性，使得结晶性强的聚酯多元醇通过改性也可以应用在聚氨酯材料的无溶剂合成过程中，有效避免了因温度的提升而增加反应体系发生副反应的可能性。

技术领域

本发明属于聚氨酯材料技术领域，尤其涉及一种聚酯型可修复聚氨酯材料的无溶剂制备方法。

背景技术

20世纪60年代以来，溶剂型聚氨酯得到广泛的使用，包括聚氨酯涂料、胶黏剂等等，溶剂作为聚氨酯树脂的分散介质大部分为二甲基甲酰胺、甲苯、二甲苯、丙酮以及丁酮，其在聚氨酯树脂中的含量高达70%，当前，这些有机溶剂还不能完全回收，因此存在易燃易爆、易挥发、气味大、使用时造成空气污染，具有或多或少的毒性的缺点，近20多年来，保护地球环境的舆论压力与日俱增，人们的环保意识不断增强，我国也逐渐出台了一些政策，限制溶剂型聚氨酯材料的使用。

因此，无论是从环保方面还是从市场方面，开发无溶剂法制备聚氨酯材料都是未来聚氨酯材料的发展趋势，当前，无溶剂聚氨酯材料的制备一种是通过快速成型反应，一种是通过将可逆化学键引入到聚氨酯材料中进而实现聚氨酯材料的无溶剂过程。

然而，当前通过将可逆化学键引入到聚氨酯材料中进而实现聚氨酯材料的无溶剂过程的关键问题在于控制聚氨酯预聚物的粘度防止在发生DA反应之前体系粘度提高而致使无溶剂制备过程无法进行，因此，为了保证聚氨酯预聚物的粘度问题，往往采用粘度较小的聚丙二醇多元醇，而对于常温下容易结晶的聚酯多元醇则需要进一步加热至一定的温度方可保证其在反应过程中的流动性问题，而温度的提升则增加了反应体系发生副反应而形成交联体系而无法实现无溶剂制备的可能性，因此，现阶段市场上亟需一种聚酯型可修复聚氨酯材料的无溶剂制备方法来解决上述问题。

发明内容

本发明的目的在于：为了解决当前通过将可逆化学键引入到聚氨酯材料中进而实现聚氨酯材料的无溶剂过程的关键问题在于控制聚氨酯预聚物的粘度防止在发生DA反应之前体系粘度提高而致使无溶剂制备过程无法进行，因此，为了保证聚氨酯预聚物的粘度问题，往往采用粘度较小的聚丙二醇多元醇，而对于常温下容易结晶的聚酯多元醇则需要进一步加热至一定的温度方可保证其在反应过程中的流动性问题，而温度的提升则增加了反应体系发生副反应而形成交联体系而无法实现无溶剂制备可能性的问题，而提出的一种聚酯型可修复聚氨酯材料的无溶剂制备方法。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种聚酯型可修复聚氨酯材料的无溶剂制备方法，包括以下制备流程：

步骤S1：以聚酯多元醇为原料，插入式酯基丙氧基化为催化剂，通过催化反应制备聚醚酯多元醇；

步骤S2：取一定量由步骤S1所制备的聚醚酯多元醇于纯净的化学反应容器中，并在其中加入二异氰酸酯化合物，经反应后制备端基为异氰酸酯的聚氨酯预聚物；

步骤S3：取一定量由步骤S2所制备的端基为异氰酸酯的聚氨酯预聚物于纯净的化学反应容器中，并在其中加入含呋喃环的活泼氢化合物，经反应后制备含呋喃环的聚氨酯预聚物；

步骤S4：取一定量由步骤S3所制备含呋喃环的聚氨酯预聚物于纯净的化学反应容器中，并在其中加入双马来酰亚胺化合物，两者经混合后通过Diels-Alder反应无溶剂制备聚氨酯材料。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述步骤S1中聚酯多元醇与插入式丙氧基化制备聚醚酯多元醇的制备方法，其包括以下制备流程：

步骤a1：使聚酯多元醇在真空条件下110℃除水2小时，压力为110-130Pa；