[发明专利]一种聚氨酯弹性体改性方法

摘要

本发明公开了一种聚氨酯弹性体改性方法，属于高分子材料改性方法技术领域,核壳乳胶粒子改性PUE是由下述重量比例组份的原料制成：聚四氢呋喃醚二醇51g，甲苯二异氰酸酯18.2g，3,5-二甲硫基甲苯二胺6.65g，表层含羟基PBA-P(MMA-VA)核壳乳胶粒子 6.12g；其改性方法所采用的步骤为：1.羟值的测定：采用乙酸酐-吡啶法测定PTMG与表层含羟基PBA-P(MMA-VA)核壳乳胶粒子混合物的羟值；2．PUE的制备：将50gPTMG在100~110℃下真空脱水5~10min，称取6g表层含羟基PBA-P(MMA-VA)核壳乳胶粒子加入到50mL丙酮中，然后将其加入到PTMG中，再在80~90℃下真空脱去丙酮；将上述混合物冷却至40~50℃，加入18.2gTDI-100,在90℃下反应20min，制得聚氨酯预聚体，按摩尔比[NH₂]:[NCO]=0.95:1，加入6.65g扩链剂DMTDA，在120℃的平板硫化机中硫化20min，脱模即可得到PUE。

主权项

一种聚氨酯弹性体改性方法，其特征是：核壳乳胶粒子改性PUE是由下列重量比例组份的原料制成：其原料的比例组分如下：聚四氢呋喃醚二醇（PTMG） 51g甲苯二异氰酸酯(TDI‑100) 18.2g3,5‑二甲硫基甲苯二胺(DMTDA) 6.65g表层含羟基核壳乳胶粒子PBA‑P(MMA‑VA) 6.12gPBA‑P(MMA‑VAc)核壳乳胶粒子改性PUE使用的原料：甲苯二异氰酸酯(TDI‑100)为化学纯；氢氧化钠（NaOH）、丙酮、吡啶、苯、乙酸酐、酚酞均为分析纯；聚四氢呋喃醚二醇(PTMG)，分子量为1000；3,5‑二甲硫基甲苯二胺(DMTDA),分子量为214；表层含羟基PBA‑P(MMA‑VA)核壳乳胶粒子，为自制；所述核壳乳胶粒子它是由下列比例组份的原料制成：核层：核单体（BA）30g 交联剂（DVB）1.5mL 乳化剂（SDS）0.1g 乳化剂（OP‑10）0.1g 引发剂（KPS）0.16g 去离子水（H₂O）75mL 接枝剂（ALMA） 1mL壳层：壳单体（MMA）20g 功能单体（VAc）4g 乳化剂（SDS）0.1g 乳化剂（OP‑10）0.1g 引发剂（KPS）0.1g 去离子水（H₂O）10mLPBA‑P(MMA‑ VAc)核壳乳胶粒子合成所使用的原料：甲基丙烯酸甲酯(MMA)、丙烯酸丁酯(BA)、过硫酸钾(KPS)和醋酸乙烯酯（VAc）均为分析纯；二乙烯基苯(DVB)、甲基丙烯酸烯丙酯（ALMA）、十二烷基硫酸钠(SDS)和壬基酚聚氧乙烯醚(OP‑10)均为化学纯；BA和MMA经减压蒸馏除去阻聚剂后使用, 其它试剂直接使用；去离子水作为分散介质使用；其合成方法的步骤是：一、PBA核乳液的合成：首先将30g BA单体与两种乳化剂（0.1g OP‑10和0.1g SDS）、15mL去离子水、0.08g KPS和1.5mL DVB 加入到250mL三颈瓶中，在室温下搅拌, 搅拌速度500r/min, 预乳化1h制得BA预乳化液；然后在配备有搅拌桨、温度计、回流冷凝器和氮气入口的250mL四颈瓶中加入60mL去离子水，升温至85℃，并通入氮气，加入0.08g KPS，不断搅拌，搅拌速度230r/min ，搅拌均匀后，使用蠕动泵滴入BA预乳化液，滴速为2 rpm, 当BA预乳化液滴至一半时，向BA预乳化液中加入1mL接枝剂ALMA，搅拌均匀后再继续滴加，BA预乳化液控制在2h滴完，搅拌速度230r/min；控制温度在85℃继续反应2.5h，制得PBA核乳液；二、PBA‑P(MMA‑VAc)核壳乳胶粒子的合成 首先将20g MMA单体与两种乳化剂（0.1g OP‑10和0.1g SDS ）、0.1g KPS、去离子水10mL加入到250mL三颈瓶中，在室温下搅拌，搅拌速度为500r/min，待搅拌均匀后，加入4.0g功能单体VAc，继续搅拌，搅拌速度保持不变，预乳化1h制得壳预乳化液；然后将上述装有PBA核乳液的四颈瓶中通入氮气，升温至85℃，用蠕动泵滴入壳预乳化液，滴速为2 rpm，控制在1.5h滴完，并不断搅拌，搅拌速度为230r/min；在氮气保护下控温85℃继续反应2.5h，降温到60~70℃出料，得到PBA‑P(MMA‑VAc)核壳乳液；最后将PBA‑P(MMA‑VAc)核壳乳液置于烧杯中，用胶头滴管向其中滴入浓度为5%的三氯化铝水溶液，并不断用玻璃棒搅拌；当PBA‑P(MMA‑VAc)核壳乳液变为粘稠状时，停止滴加, 在室温下静止10min后转移至铺有一层滤纸减压抽滤装置的漏斗内，用300mL去离子水分多次水洗，并用玻璃棒不断搅拌，至中性后过滤，在60℃下干燥12h，得到PBA‑P(MMA‑VAc)核壳乳胶粒子；三、PBA‑P(MMA‑VAc)核壳乳胶粒子的醇解首先将干燥后的PBA‑P(MMA‑VAc)核壳乳胶粒子与甲醇以质量比为1：3混合，置于烧杯中，在数控超声波清洗器中使其溶胀1~2h，数控超声波清洗器频率设定为3000Hz；再与浓度为3%的NaOH甲醇溶液以体积比1：1混合，常温下搅拌2~3h，搅拌速度为800r/min，使其充分醇解；然后在室温下静置1h后转移至铺有一层滤纸减压抽滤装置的漏斗内，用1000mL去离子水分多次水洗 ，并用玻璃棒不断搅拌，至中性后过滤，在60℃下干燥12h，最终得到表层含羟基聚丙烯酸丁酯‑聚（甲基丙烯酸甲酯‑乙烯醇）（PBA‑P(MMA‑VA)）核壳乳胶粒子。