专利名称：一种耐溶剂型聚氨酯弹性体的合成方法
技术领域：
本发明属于聚氨酯弹性体的制备方法，特别涉及一种耐溶剂型聚氨酯弹性体的制备 技术。
技术背景聚氨酯是一种性能介于橡胶与塑料之间的高分子合成材料，其特点是硬度调整范围 宽，既有橡胶的弹性又有塑料的硬度，聚氨酯弹性体具有优良的机械性能、耐磨性能和 回弹性能。但对于耐溶剂性能要求较高的应用则显得力不从心，用于有丙酮、丁酮、甲 苯、环已酮等溶剂中浸泡48小时，其重量增加率大于100%。由于溶胀过多而使性能降 低影响应用。通常用的耐溶剂聚氨酯弹性体都是聚酯多元醇和异氰酸酯合成的，聚酯多元醇都是 采用己二酸和多元醇合成的，因己二酸多两个碳链，合成的聚氨酯弹性体聚氨酯甲酸酯 含量比较低，因此影响耐溶剂性能。 发明内容本发明所要解决的技术问题是提供一种耐溶剂型聚氨酯弹性体的合成方法，合成的 耐溶剂型聚氨酯弹性体耐溶剂性能好。本发明耐溶剂型聚氨酯弹性体的合成方法，由聚酯多元醇、二异氰酸酯分步或一步 固化制成，其特征在于所述聚酯多元醇由丁二酸和多元醇反应生成，所述多元醇指乙二 醇、二乙二醇、丁二醇、甘油、三羟甲基丙烷、丙二醇、新戊二醇及其一种以上的混合 物。聚酯多元醇采用公知的己二酸和多元醇合成，与本发明采用丁二酸合成的聚酯多元 醇相比，己二酸多两个碳链，合成的聚氨酯弹性体聚氨酯甲酸酯含量低于丁二酸合成的， 因此影响耐溶剂性能，本发明采用丁二酸和多元醇合成聚酯多元醇，用于耐溶剂聚氨酯 弹性体的合成，由此得到的制品可以用于制作印刷胶辊、丝网印刷刮片等制品，广泛用 于彩钢涂敷、木地板上漆、鞋材印刷等行业。所述多元醇优选为乙二醇、二乙二醇、三羟甲基丙垸中的一种或一种以上。
所述聚酯多元醇的具体制备过程为:将丁二酸和多元醇以摩尔比1.15 1.12/1的比例， 加入反应釜中加热，并通氮气保护，当温度升至140'C反应出水，控制回流塔塔顶温度 在100'C 102'C，然后将釜温缓慢升至160。C 180'C，保温2~3小时，将温度升至220 'C 230'C，当出水完毕，保温2小时，然后抽真空操作，当各项指标合格开始降温放料， 得到聚酯多元醇。所述各项指标合格是指酸值<1 (mgKOH/g)，羟值达到55 60 (mgKOH/g)，水分 在0.05%以下。采用上述聚酯多元醇合成耐溶剂型聚氨酯弹性体的方法采用预聚物法和一步法两种 方式。预聚法以重量百分数计，将聚酯多元醇80%~87%、 二异氰酸酯13%~20%在75~85 'C反应，得到异氰酸根含量为3 5%的预聚体，然后在80。C和固化剂反应得到耐溶剂 型聚氨酯弹性体，所述固化剂为三羟甲基丙烷、3， 3'-二氯-4，4'-二氨基二苯基甲垸或 3, 5-二甲硫基甲苯二胺，所述二异氰酸酯是指甲苯二异氰酸酯(TDI)或二苯基甲垸二 异氰酸酯(MDI)及其异构体，优选TDI—80 (含有2， 4-甲苯二异氰酸酯80%， 2， 6-甲苯二异氰酸酯20%)，预聚体与固化剂的重量配比为100:7~15。一步法以重量百分数计，将聚酯多元醇50%~80%、 二异氰酸酯4%~10%、增塑 剂10%~46%，在80'C 卯'C下搅拌均匀，在100'C 110'C硫化成型得到耐溶剂型聚氨酯弹 性体。所述增塑剂为邻苯二甲酸二乙酯、邻苯二甲酸二卞酯或邻苯二甲酸二甲氧基乙酯。本发明得到的耐溶剂型聚氨酯弹性体，在酒精、甲苯、二甲苯、丙酮、环己酮、丁 酮等溶剂中浸泡48小时，其重量增加率小于70%。耐溶剂型聚氨酯弹性体的硬度范围 为邵氏A0 95度。主要应用于耐溶剂的聚氨酯印刷胶辊，丝网印刷刮片等制品。
具体实施方式
以下实施例均以重量百分数计。实施例l:聚酯多元醇的合成丁二酸55 、乙二醇16 、 二乙二醇29合成聚酯多元醇A。 具体步骤为将丁二酸和多元醇加入反应釜中加热，并通氮气保护，当温度升至140°C 反应出水，控制回流塔塔顶温度在100'C 102'C，然后将釜温缓慢升至160'C 180'C， 保温2 3小时，温度升至22(TC 230'C，当出水完毕，保温2小时，取样测羟值、酸值、 水分。然后之间开始抽真空，4小时真空达到最大(一0.095Mpa)，真空期间，每隔一定时间取样测羟值、酸值、水分。各项指标合格开始降温放料，得到聚酯多元醇A。 实施例2:按照实施例1的制备方法。聚酯多元醇的合成丁二酸50 、乙二醇20 、 二乙二醇25 甘油5，合成 聚酯多元醇B。实施例3:按照实施例1的制备方法。聚酯多元醇的合成丁二酸46、乙二醇30 、丙二醇21 三羟甲基丙垸3， 合成聚酯多元醇C。 实施例4:耐溶剂聚氨酯弹性体的合成聚酯多元醇A: 87、 TDI-80 : 13在75~85°C反应2 小时，合成NCO%为3.6的预聚体，在80'C和固化剂MOCA固化反应，重量配比100: 10.5，制品硬度85A。实施例5:按照实施例4的方法，耐溶剂聚氨酯弹性体的合成聚酯多元醇A: 80、甲苯二异氰酸酯TDI-80 : 20合成NCOV。为4.5预聚体，用DMTDA固化配比100: 13，制品 硬度95A。实施例6:耐溶剂聚氨酯弹性体的合成聚酯多元醇C: 50、甲苯二异氰酸酯TDI-80 : 4、增 塑剂(邻苯二甲酸二乙酯)46， 一步法固化，制品硬度5A。实施例7:耐溶剂聚氨酯弹性体的合成聚酯多元醇B: 80、甲苯二异氰酸酯TDI-80 : 10、 增塑剂(邻苯二甲酸二甲氧基乙酯)10， 一步法固化，制品硬度50A。对比实例己二酸合成的聚酯多元醇(宇田公司生产POL-2325):80、甲苯二异氰酸酯TDI-80 : 10、增塑剂10， 一步法固化，硬度50A。制品性能如下表:项目实施例4实施例5实施例6实施例7对比实例5硬度(邵A)859555050拉伸强度 (Mpa)43501.5812伸长率％550400520360330撕裂强度(KN/m)789072220回弹％2520364545环己酮中浸泡48小 时重量增加％3525574617权利要求
1、一种耐溶剂型聚氨酯弹性体的合成方法，由聚酯多元醇、二异氰酸酯分步或一步固化制成，其特征在于所述聚酯多元醇由丁二酸和多元醇反应生成，所述多元醇指乙二醇、二乙二醇、丁二醇、甘油、三羟甲基丙烷、丙二醇、新戊二醇及其一种以上的混合物。
2、 根据权利要求1所述的耐溶剂型聚氨酯弹性体的合成方法，其特征在于所述多元 醇为乙二醇、二乙二醇、三羟甲基丙垸中的一种或一种以上。
3、 根据权利要求1所述的耐溶剂型聚氨酯弹性体的合成方法，其特征在于所述聚酯 多元醇的具体制备过程为将丁二酸和多元醇以摩尔比1.15 1.12/1的比例，加入反应釜 中加热，并通氮气保护，当温度升至140'C反应出水，控制回流塔塔顶温度在100°C 102 °C，然后将釜温缓慢升至160'C 18(TC，保温2 3小时，将温度升至22(TC~230°C，当出 水完毕，保温2小时，然后抽真空操作，当各项指标合格开始降温放料，得到聚酯多元 醇。
4、 根据权利要求l所述的耐溶剂型聚氨酯弹性体的合成方法，其特征在于以重量百 分数计，将聚酯多元醇80%~87%、 二异氰酸酯13%~20%在75~85°C反应，得到异氰 酸根含量为3 5%的预聚体，然后在8(TC和固化剂反应得到耐溶剂型聚氨酯弹性体，所 述固化剂为三羟甲基丙垸、3， 3'-二氯-4，4'-二氨基二苯基甲垸或3， 5-二甲硫基甲苯 二胺，所述二异氰酸酯是指甲苯二异氰酸酯或二苯基甲垸二异氰酸酯及其异构体，预聚 体与固化剂的重量配比为100:7~15。
5、 根据权利要求4所述的耐溶剂型聚氨酯弹性体的合成方法，其特征在于所述二异 氰酸酯为TDI—80。
6、 根据权利要求1所述的耐溶剂型聚氨酯弹性体的合成方法，其特征在于以重量百 分数计，将聚酯多元醇50%~80%、 二异氰酸酯4%~10%、增塑剂10%~46%，在80°C 90'C下搅拌均匀，在100'C 11(TC硫化成型得到耐溶剂型聚氨酯弹性体。
7、 根据权利要求6所述的耐溶剂型聚氨酯弹性体的合成方法，其特征在于所述增塑 剂为邻苯二甲酸二乙酯、邻苯二甲酸二卞酯或邻苯二甲酸二甲氧基乙酯。
全文摘要
一种耐溶剂型聚氨酯弹性体的合成方法，由聚酯多元醇、二异氰酸酯分步或一步固化制成，其特征在于所述聚酯多元醇由丁二酸和多元醇反应生成。以此聚酯多元醇合成耐溶剂型聚氨酯弹性体的方法可以采用预聚物法和一步法两种方式。本发明采用丁二酸和多元醇合成聚酯多元醇，用于耐溶剂聚氨酯弹性体的合成，得到的耐溶剂型聚氨酯弹性体，在酒精、甲苯、二甲苯、丙酮、环己酮、丁酮等溶剂中浸泡48小时，其重量增加率小于70％。耐溶剂型聚氨酯弹性体的硬度范围为邵氏A0～95度。主要应用于耐溶剂的聚氨酯印刷胶辊，丝网印刷刮片等制品。
文档编号C08K5/00GK101130597SQ20071011388
公开日2008年2月27日 申请日期2007年9月29日 优先权日2007年9月29日
发明者宋淑芳, 健 李, 伟 陈, 陈海良 申请人:山东东大一诺威聚氨酯有限公司