专利名称：芳基聚酯聚氨酯树脂的制作方法
技术领域：
本发明涉及ー种聚氨酯树脂，尤其涉及一种芳基聚酯聚氨酯树脂。
背景技术：
聚氨酯树脂是ー种具有独特性能和多方面用途的聚合物，它以ニ异氰酸酯和多元醇为基本原料加聚而成；可以制得泡沫塑料、弾性体、涂料和粘合剂等产品，也可以与其它材料，如纤维、玻璃、薄膜复合制得高性能的复合材料。聚氨酯主链是由玻璃化温度低于室温的柔性链段(亦称软段)和玻璃化温度高于室温的刚性链段(亦称硬段)交替排列嵌段而成。在聚氨酯中，由于软硬段的不相容性，存在明显的微观相分离结构，其中，软段相提供弾性和韧性，硬段相保证刚性和硬度。这种多相的高分子具有良好的机械强度、耐磨耗、耐射线辐射、粘合性好、耐化学腐蚀和耐油耐水等特性。
然而，由于社会经济活动的深入，人们面临着更多来自外部环境的挑战，从而对使用的聚氨酯材料提出更多更高的要求。一方面，科学技术的发展也使得更多新技术和新产品的出现，从而迫使人们不断开发高性能的聚氨酯树脂以满足各方面的需要。例如，航空航天用的密封材料和电绝缘材料要求长期工作温度在150°C，峰值温度甚至高达200°C，这几乎是现有聚氨酯材料耐高温的极限。专利US 6508898通过添加芳基磷酸盐的增塑剂和选用高分子量的多元醇，使得聚氨酯材料的耐热温度得以提高。WO 9916808 Al采用官能团大于3，分子量接近10000的多元醇，也使得产物在155°C下经历40天后，力学性能依然得到良好的保持。另ー方面，通常燃料罐的材料会采用阻燃性聚氨酯基复合材料。例如，在专利US 4565729中公开了在航空器上使用的燃料罐采用的是热固性聚氨酯层压材料。这种材料往往对聚氨酯基体的阻燃性能有较高的要求。WO 2006121549 Al采用添加含磷的助剂后，虽然阻燃效果大大提高了，但也面临小分子助剂在长时间使用过程中会迁移到制品表面，从而影响其使用的问题。聚氨酯材料在使用结束后，还面临一个回收使用的问题。一般而言，热塑性聚氨酯能够经加热后重复使用，但热固性聚氨酯除非设计特定的可降解分子结构，最常见的是引入可生物降解组分，否则将很难分解为小分子被再生利用。这方面的专利有许多，有代表性的例子如 CN 101885826B 和 CN 101503501B。上述的技术都是专门为了解决聚氨酷的某个特定问题而提出，但在许多应用中，聚氨酯树脂和材料往往需要同时满足这些比较苛刻的要求，因此，本领域的技术人员致力于开发ー种既具有耐高温、阻燃的特性，同时还可回收再利用的聚氨酯树脂。
发明内容
有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明提供了一种芳基聚酯聚氨酯树脂，该芳基聚酷聚氨酯树脂既具有耐高温、阻燃的特性，还可回收使用，如既可直接被加工成材料，也可作为复合材料其中的一个组分使用。本发明所公开的芳基聚酯聚氨酯树脂为ー种含芳基聚酯结构的聚氨酯，是通过芳基聚酯多元醇与多异氰酸酯化合物反应的产物；其中，反应物芳基聚酯多元醇由端羧基的芳基聚酯与小分子ニ元醇缩聚而成。芳基聚酯多元醇与多异氰酸酯化合物的反应配比以芳基聚酯多元醇中的羟基为基准，多异氰酸酯化合物中NCO基团的用量过量O. 05wt%。端羧基的芳基聚酯与小分子ニ元醇缩聚的反应摩尔比为I : a+b，其中a+b是端羧基的芳基聚酯的端官能团数之和。在本发明中，所述端羧基的芳基聚酯的分子结构可用下式描述
权利要求
1.一种芳基聚酯聚氨酯树脂，其特征在干，所述芳基聚酯聚氨酯树脂是通过芳基聚酷多元醇与多异氰酸酯化合物反应的产物；其中，所述芳基聚酯多元醇是由端羧基的芳基聚酯与小分子ニ元醇缩聚的产物；所述芳基聚酯多元醇与多异氰酸酯化合物的反应配比以所述芳基聚酯多元醇中的羟基为基准，所述多异氰酸酯化合物中NCO基团的用量过量O.05wt%;所述端羧基的芳基聚酯与小分子ニ元醇缩聚的反应摩尔比为I : a+b，其中a+b是所述端羧基的芳基聚酯的端官能团数之和； 所述端羧基的芳基聚酯的结构为
2.如权利要求I所述的芳基聚酯聚氨酯树脂，其中，Tl或T2的结构为苯环与酯基(-C00-)的链节交替组合。
3.如权利要求I或2所述的芳基聚酯聚氨酯树脂，其中，所述端羧基的芳基聚酯是由选自化合物1，3，5-苯三甲酸、对羟基苯甲酸、4-こ酰氧基苯甲酸、对苯ニ酚、间苯ニ甲酸、对苯ニ甲酸、1，3，5-三こ酰氧基苯或对ニこ酰氧基苯中的几种发生缩聚反应后得到的化合物。
4.如权利要求I所述的芳基聚酯聚氨酯树脂，其中，所述小分子ニ元醇为1，4-丁ニ醇或こニ醇。
5.如权利要求I所述的芳基聚酯聚氨酯树脂，其中，所述多异氰酸酯化合物为具有ニ个或多个-NCO基团的芳香族异氰酸酯化合物。
6.如权利要求5所述的芳基聚酯聚氨酯树脂，其中，所述多异氰酸酯化合物为4，4' - ニ苯基甲烷ニ异氰酸酯或/和甲苯ニ异氰酸酷。
7.如权利要求I所述的芳基聚酯聚氨酯树脂，其中，所述多异氰酸酯化合物为三苯基甲烷-4，4' -4"-三异氰酸酷、2，4甲苯ニ异氰酸酷、2，6甲苯ニ异氰酸酯、对苯ニ异氰酸酷、4，4'-环己基甲烷ニ异氰酸酷、1，6-己ニ异氰酸酷、异佛尔酮ニ异氰酸酯、四甲基ニ甲苯ニ异氰酸酯或ニ甲苯ニ异氰酸酷。
8.如权利要求I所述的芳基聚酯聚氨酯树脂，其中，所述芳基聚酯多元醇与多异氰酸酷化合物的反应产物与小分子扩链剂或小分子交联剂进一步反应得到所述的芳基聚酯聚氣酷树脂。
9.如权利要求8所述的芳基聚酯聚氨酯树脂，其中，所述小分子扩链剂为水、1，4-丁ニ醇、一缩ニこニ醇或こ醇胺中的ー种或几种。
10.如权利要求8所述的芳基聚酯聚氨酯树脂，其中，所述小分子交联剂为三羟甲基丙烷和/或季戊四醇。
全文摘要
本发明公开了一种含芳基聚酯结构的聚氨酯，该芳基聚酯聚氨酯是通过芳基聚酯多元醇与多异氰酸酯化合物反应的产物；其中，反应物芳基聚酯多元醇由端羧基的芳基聚酯与小分子二元醇缩聚而成。本发明采用缩聚法合成的芳基聚酯聚氨酯，其制备工艺简单，目标分子结构确定。同时，该芳基聚酯聚氨酯具有耐高温、阻燃和可回收使用的特性。本发明的聚氨酯树脂可直接被加工成材料，也可以作为复合材料其中的一个组分使用。
文档编号C08G18/42GK102675578SQ20121013947
公开日2012年9月19日 申请日期2012年5月7日 优先权日2012年5月7日
发明者张曼, 谷常炜, 郑震 申请人:上海交通大学