[发明专利]一种多酚型本体扩链体系聚氨酯弹性体及其制备方法

说明书

本发明涉及一种多酚型本体扩链体系聚氨酯弹性体及其制备方法，属于聚氨酯技术领域。所述多酚型本体扩链体系聚氨酯弹性体由硬链段和软链段组成，其中多酚类物质存在于软、硬链段上并起到扩链和交联作用；多酚类物质通过其酚羟基和聚合物中的极性基团之间结合生成强氢键，提高聚氨酯的机械强度和韧性。由于多酚类物质自身具备抗紫外，耐老化以及金属螯合等特征，不仅可以显著增加聚氨酯使用寿命。

技术领域

本发明涉及一种多酚型本体扩链体系聚氨酯弹性体及其制备方法，属于聚氨酯技术领域。

背景技术

聚氨酯是一类大分子链中仅含有氨酯型重复单元而非确定结构的聚合物，最早由德国公司于1937年合成获得，因为其力学性能优异、形变能力良好、生物相容性和耐溶剂性强、适用范围多样而被誉为“第五大塑料”。聚氨酯材料广泛应用于煤炭工业、交通建筑、机械工程、电子电气和生物医学等诸多领域，具有高回弹性、耐磨性、减震性、耐撕裂和耐化学腐蚀等优势。然而，针对当前聚氨酯领域的研究内容，仍存在发泡型聚氨酯泡孔尺寸不均，耐老化性能有待提升以及紫外光破坏效应强等瓶颈存在。

为了延长聚氨酯的使用寿命，提升聚氨酯的力学性能，研究人员通常采用喷涂镀层，表面薄膜包覆来改性聚氨酯。喷涂镀层能显著提升聚氨酯的抗磨损性能但降低其硬度调节能力。表面包覆在保护聚氨酯基底的同时能增加其应用范围，但由于包覆的薄膜性能单一，聚氨酯的泛用性仍存在着很大的发展潜力。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种多酚型本体扩链体系聚氨酯弹性体及其制备方法。所述聚氨酯弹性体中多酚型扩链交联剂的羟基和聚合物中的极性基团(如羟基、氨基、羰基、酯键)之间结合生成强氢键。由于多酚类物质自身具备抗紫外，耐老化以及金属螯合等特征，不仅可以显著增加聚氨酯使用寿命，还可以根据选用多酚类物质的不同来提升聚氨酯相应的应用范围。

为实现上述目的，本发明的技术方案如下。

一种多酚型本体扩链体系聚氨酯弹性体，所述聚氨酯弹性体的结构式为：

其中，R’为-H或-OH，R”为-H、-OH、C3-C20的烷基链段、烷基多元环、多元醚、苯环、邻苯二酚或邻苯三酚；x的取值为4～50。

优选的，所述聚氨酯弹性体由A组分和B组分固化成型得到，以制备所述A组分的原料总质量为100％计，各原料成分及其质量分数如下：二异氰酸酯40％～46％，聚多元醇54％～60％；以制备所述B组分的原料总质量为100％计，各原料成分及其质量分数如下：聚多元醇74％～85％，多酚型扩链交联剂15％～26％。

优选的，以制备所述B组分的原料总质量为100％计，各原料成分及其质量分数如下：聚多元醇78％～82％，多酚型扩链交联剂18％～22％。

优选的，所述聚多元醇为聚丁二醇(PTMG)、聚丙二醇(PPG)和聚乙二醇(PEG)中的一种以上。

优选的，所述聚多元醇的分子量为960～2090。

优选的，所述二异氰酸酯为二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)、六亚甲基二异氰酸酯(HDI)和异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)中的一种以上。

优选的，所述多酚型扩链交联剂为茶多酚、鞣花酸、安石榴苷、没食子酸和单宁酸。

一种本发明所述多酚型本体扩链体系聚氨酯弹性体的制备方法，方法步骤包括：

(1)在惰性气体保护下，将A组分中的二异氰酸酯和聚多元醇混合，升温至80℃～85℃，搅拌反应2h～4h，冷却得到聚氨酯预聚体；

(2)在隔绝空气条件下，将所述聚氨酯预聚体预热至40℃～50℃，将B组分中的聚多元醇预热至50℃～70℃；将多酚型扩链交联剂溶解于有机溶剂中得到多酚型扩链交联剂溶液；