一种非异氰酸酯固化方式的gap基弹性体的制备方法
【专利摘要】一种非异氰酸酯固化方式的GAP基弹性体的制备方法，它包括如下步骤：1）2,2-炔丙基丙二酸二甲酯的制备；2）在N2保护条件下搅拌，将聚叠氮缩水甘油醚溶液加入到2,2-炔丙基丙二酸二甲酯溶液中，得到混合液H，在N2保护和搅拌条件下，向混合液H中加入氯化亚铜，保持0～25℃使其避光反应8～24h，得到反应液J；3）对反应液J进行抽滤,旋蒸,挥发溶剂后,得到一种非异氰酸酯固化方式的GAP基弹性体。本发明方法制备工艺简单，所得产品具有较好的力学性能，而且弹性体中GAP的含量很高，这使得弹性体具有较高的能量，在基于叠氮类高能洁净推进剂和PBX炸药等发展领域中有着极大的潜在应用价值。
【专利说明】—种非异氰酸酯固化方式的GAP基弹性体的制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种非异氰酸酯固化方式的GAP基弹性体的制备方法，属于新型材料【技术领域】。
【背景技术】
[0002]由于聚氨酯类固化体系具有固化过程中化学反应温和、无小分子产生并且形成的推进剂力学性能良好等优点，因此在材料领域有广泛的应用。但是，异氰酸酯类固化剂主要存在以下缺点:异氰酸酯基可以与水进行反应，且生产的副产物伯胺与NCO反应活性更高，同时生成的CO2会残留在基质中形成气泡，这直接对材料的力学性能以及应用效果产生不利影响。因此，发展力学性能优异，并且对环境湿度、填料水分含量不敏感的非异氰酸酯固化体系成为非常实用的技术需求，对解决以上问题有重要意义。
【发明内容】
[0003]本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术存在的不足而提供一种非异氰酸酯固化方式的GAP基弹性体的制备方法，该方法工艺简单，所制备的弹性体具有较好的力学性能，和较高的能量。
[0004]本发明为解决上述提出的问题所采用的技术方案为:
一种非异氰酸酯固化方式的GAP基弹性体的制备方法，它包括如下步骤:
1)2,2-炔丙基丙二酸二甲酯的制备；
2)按摩尔比为聚叠氮缩水甘油醚:2，2-炔丙基丙二酸二甲酯:氯化亚铜=1:(1?
5): (0.05?I)，选取2，2-炔丙基丙二酸二甲酯、聚叠氮缩水甘油醚和氯化亚铜；
按2，2-炔丙基丙二酸二甲酯与四氢呋喃的配比为0.66g?1.5g: 200mL，选取四氢呋喃，将2，2-炔丙基丙二酸二甲酯溶解在无水四氢呋喃中，得到2，2-炔丙基丙二酸二甲酯溶液；
按聚叠氮缩水甘油醚与四氢呋喃的配比为4.91g?16.34g: 50mL，选取四氢呋喃，将聚叠氮缩水甘油醚溶解在四氢呋喃中，得到聚叠氮缩水甘油醚溶液；
在N2保护条件下搅拌，将聚叠氮缩水甘油醚溶液加入到2，2-炔丙基丙二酸二甲酯溶液中，得到混合液H，在N2保护和搅拌条件下，向混合液H中加入氯化亚铜，保持O?25 V使其避光反应8?24 h，得到反应液J ；
3)对反应液J进行抽滤，旋蒸，挥发溶剂后，得到一种非异氰酸酯固化方式的GAP基弹性体。
[0005]按上述方案，2，2-炔丙基丙二酸二甲酯的制备方法，包括如下步骤:
(I)按摩尔比为丙二酸二甲酯:氢化钠:丙炔溴=1:2.3:2.5，选取丙基丙二酸二甲酯、氢化钠和丙炔溴；
按丙二酸二甲酯与四氢呋喃的配比为4.86ml: 40mL，选取四氢呋喃，丙二酸二甲酯溶解在无水四氢呋喃中，得到丙二酸二甲酯溶液；按丙炔溴与四氢呋喃的配比为10.1ml: 80mL，选取四氢呋喃，将丙炔溴溶解在无水四氢呋喃中，得到2，2-炔丙基丙二酸二甲酯溶液；
按70wt%氢化钠与四氢呋喃的配比为3.36g: 40mL,选取四氢呋喃,将氢化钠溶解在无水四氢呋喃中，得到氢化钠溶液；
(2)将丙二酸二甲酯溶液缓慢滴加到氢化钠溶液中，反应I小时得到灰黑色的溶液A ;将丙炔溴溶液滴加到A中，得到咖啡色溶液B，在110°C回流反应3个小时，得到反应液C ;对反应液C用饱和氯化铵溶液分液得到上层有机溶液D和下层无机溶液E ;将无机溶液E用乙醚萃取分离得到上层有机溶液F ;将有机溶液F与有机溶液D混合得到有机物料G ；将得到有机物料G经无水Na2SO4干燥，过滤、挥发溶剂(溶剂是THF，旋转蒸发)，重结晶得到2，2-炔丙基丙二酸二甲脂。
[0006]本发明提供的一种非异氰酸酯固化方式的GAP基弹性体的制备方法的反应方程式如下所示。其中a、b、c分别代表碳原子上的氢原子，η为2，2-炔丙基丙二酸二甲脂的摩尔数，m为GAP主链上的重复单元数，X、y为GAP链段中参加反应的单元数。
【权利要求】
1.根据权利要求1所述的一种非异氰酸酯固化方式的GAP基弹性体的制备方法，其特征在于它包括如下步骤: 1)2,2-炔丙基丙二酸二甲酯的制备； 2)按摩尔比为聚叠氮缩水甘油醚:2，2-炔丙基丙二酸二甲酯:氯化亚铜=1:1?5:0.05?1，选取2，2-炔丙基丙二酸二甲酯、聚叠氮缩水甘油醚和氯化亚铜； 按2，2-炔丙基丙二酸二甲酯与四氢呋喃的配比为0.66g?1.5g: 200mL，选取四氢呋喃，将2，2-炔丙基丙二酸二甲酯溶解在四氢呋喃中，得到2，2-炔丙基丙二酸二甲酯溶液； 按聚叠氮缩水甘油醚与四氢呋喃的配比为4.91g?16.34g: 50mL，选取四氢呋喃，将聚叠氮缩水甘油醚溶解在四氢呋喃中，得到聚叠氮缩水甘油醚溶液； 在N2保护条件下搅拌，将聚叠氮缩水甘油醚溶液加入到2，2-炔丙基丙二酸二甲酯溶液中，得到混合液H，在N2保护和搅拌条件下，向混合液H中加入氯化亚铜，保持O?25 V使其避光反应8?24 h，得到反应液J ； 3)对反应液J进行抽滤、旋蒸、挥发溶剂后，得到一种非异氰酸酯固化方式的GAP基弹性体。
2.根据权利要求1所述的一种非异氰酸酯固化方式的GAP基弹性体的制备方法，其特征在于所述2，2-炔丙基丙二酸二甲酯的制备方法，包括如下步骤: (1)按摩尔比为丙二酸二甲酯:氢化钠:丙炔溴=1:2.3:2.5，选取丙基丙二酸二甲酯、氢化钠和丙炔溴； 按丙二酸二甲酯与四氢呋喃的配比为4.86ml: 40mL，选取四氢呋喃，丙二酸二甲酯溶解在无水四氢呋喃中，得到丙二酸`二甲酯溶液； 按丙炔溴与四氢呋喃的配比为10.1ml: 80mL，选取四氢呋喃，将丙炔溴溶解在无水四氢呋喃中，得到2，2-炔丙基丙二酸二甲酯溶液； 按70wt%氢化钠与四氢呋喃的配比为3.36g: 40mL,选取四氢呋喃,将氢化钠溶解在无水四氢呋喃中，得到氢化钠溶液； (2)将丙二酸二甲酯溶液缓慢滴加到氢化钠溶液中，反应I小时得到灰黑色的溶液A;将丙炔溴溶液滴加到A中，得到咖啡色溶液B，在110°C回流反应3个小时，得到反应液C ；对反应液C用饱和氯化铵溶液分液得到上层有机溶液D和下层无机溶液E ;将无机溶液E用乙醚萃取分离得到上层有机溶液F ;将有机溶液F与有机溶液D混合得到有机物料G ;将得到有机物料G经无水Na2SO4干燥，过滤、挥发溶剂，重结晶得到2，2-炔丙基丙二酸二甲脂。
【文档编号】C07C67/343GK103435800SQ201310267538
【公开日】2013年12月11日 申请日期:2013年6月28日 优先权日:2013年6月28日
【发明者】黄进, 胡冲, 郭翔, 车圆圆, 丁有朝 申请人:武汉理工大学