一种可快速降解的聚氨酯聚合物及其制备方法和应用
【专利说明】-种可快速降解的聚氨醒聚合物及其制备方法和应用
[0001] 本申请为分案申请，其母案的申请日为2013年12月6日、申请号为 201310658729. 3、发明创造名称为"一种可快速降解的聚氨醋聚合物及其制备方法和应 用"。
技术领域
[0002] 本发明设及改性高分子材料的技术领域，特别设及一种可快速降解的聚氨醋聚合 物及其制备方法和应用。
【背景技术】
[0003] 聚氨醋全称为聚氨基甲酸醋，是主链上含有重复的氨基甲酸醋基团的大分子化合 物的统称，其主要是由多异氯酸醋和活泼氨的化合物反应制备的。选择不同数目官能基团 和不同类型的基团，采用不同合成工艺，能制备出性能各异、表观形式各种各样的聚氨醋产 品。从十分柔软到极其坚硬的泡沫塑料，有耐磨性能优异的弹性体，有高回弹的合成纤维、 抗提曲性能优良的合成皮革等，逐渐形成一个品种多样、性能各异的新型合成材料系列。随 着产品应用的不断拓展，该类聚合物已成为从航空飞行器到工农业生产，从文体器乐到人 们日常的衣、食、住、行等各个领域中必不可少的材料。
[0004]目前，聚氨醋的产量和销售仍保持强劲增长，特别是在聚氨醋地膜、医用级TPU 管、化纤、包装、PU革方面的应用，使其市场进一步扩大。但聚氨醋废弃物在自然界中很难 自然降解，为此大量的废弃物将给环境带来巨大的压力。
[0005] 对聚氨醋的有效处理成为人类面临的新问题。目前，已经开发出多种聚氨醋的回 收技术。研究发现；大量含有C-C键的PU材料在一定条件下燃烧，可产生大量热能。但在 回收热能的同时，常伴有C0、C02、氧化氮、氯化氨等对环境有害的气体产生，造成二次污染， 因此，对PU废料进行焚烧回收热能是一种无奈过渡方法。
[0006] 简单的废弃的聚氨醋经过净化处理后，再用烙融加工成品质稍低的产品。高档聚 氨醋通过化学醇解为小分子多元醇，该些降解产物可W作为胶黏剂或生产聚氨醋的原材 料。化学降解需要消耗大量的多元醇，降解温度高，设备损耗大。聚氨醋废弃物在长期使用 过程中，容易部分降解，变黄，含有大量抗氧剂，该些聚氨醋废弃物的醇解产物没有利用价 值。此外，应用在食品包装、地膜等一次性产品上，回收难度很大，且回收成本过高或回收价 值太小也不值得回收利用。
[0007] 因此，从结构上设计可快速降解的聚氨醋，使其废弃物在自然环境中能较快的降 解为小分子产物，该对聚氨醋长远发展十分有利。理论上，聚氨醋分子链段上醋键水解的活 性是完全相同的，不管是在链端，还是链的中间部分，水解发生与否取决于水分子接近醋键 的难易程度。影响该些难易程度的化学因素包括亲水性、形态结构、分子量及高聚物的组成 等。水解介质进入无定形区域要比结晶区域容易的多，醋键的断裂首先发生在无定形区域， 然后才是结晶区域。因此，结晶度是影响水解速率的一个重要因素，结晶度越高，聚醋的水 解速率将越慢。
【发明内容】
[0008] 本发明目的在于提供一种可快速降解的聚氨醋聚合物，W解决现有技术中聚氨醋 聚合物通过燃烧降解时会造成二次污染或通过化学醇解降解时成本高的技术性问题。
[0009] 本发明的另一目的在于提供上述可快速降解的聚氨醋聚合物的制备方法，W解决 现有技术中聚氨醋聚合物通过燃烧降解时会造成二次污染或通过化学醇解降解时成本高 的技术性问题。
[0010] 本发明的再一目的在于提供上述可快速降解的聚氨醋聚合物的应用。
[0011] 本发明目的通过W下的技术方案实现：
[0012] 一种可快速降解的聚氨醋聚合物，包括硬段和软段，所述硬段含有类哲基己酸醋 结构。
[0013]优选地，所述类哲基己酸醋结构包括化合物（I)、（II)的其中一种或两种：
[0014]
[0015]
【主权项】
1. 一种可快速降解的聚氨醋聚合物，包括含有类哲基己酸醋结构的硬段和软段，其特 征在于，所述类哲基己酸醋结构如（II)所示：
其中，R2为己二撑、丙二撑、了二撑、一缩己二撑、新戊二撑、己二撑或1,4-环己二甲撑；R"'、R""分别为氨、哲烷基或氨基烷基的其中一种。
2. 权利要求1所述的可快速降解的聚氨醋聚合物的制备方法，其特征在于，包括W下 步骤： 将有机异氯酸醋和多元醇聚合生成聚氨醋聚合物，所述多元醇包括可降解多元醇和不 可降解多元醇。
3. 如权利要求2所述的可快速降解的聚氨醋聚合物的制备方法，其特征在于，所述有 机异氯酸醋选自六亚甲基异氯酸醋、4, 4' -亚甲基-二（环己基异氯酸醋）、异佛尔酬异氯 酸醋、甲苯-2,4-二异氯酸醋、4,4'-亚甲基-二（苯基异氯酸醋）的其中一种或几种。
4. 如权利要求2所述的可快速降解的聚氨醋聚合物的制备方法，其特征在于，所述不 可降解多元醇选自聚己二酸了二醇醋二醇、聚己二酸己二醇醋二醇、聚己二酸二己二醇醋 多元醇、聚己二酸二己二醇了二醇醋二醇、聚己二酸己二醇二己二醇醋二醇、聚己二酸己二 醇了二醇醋二醇、聚己内醋二醇、聚碳酸醋二醇的其中一种或几种。
5. 如权利要求2所述的可快速降解的聚氨醋聚合物的制备方法，其特征在于，所述可 降解多元醇如（II)所示；
其中，R2为己二撑、丙二撑、了二撑、一缩己二撑、新戊二撑、己二撑或1,4-环己二甲撑；R"'、R""分别为氨或哲烷基的其中一种。
6. 如权利要求5所述的可快速降解的聚氨醋聚合物的制备方法，其特征在于，所述化 合物（II)的制备方法包括W下步骤： 小分子多元醇与对二氧环己酬反应使对二氧环己酬开环制得化合物（II)。
7. 权利要求1所述的可快速降解的聚氨醋聚合物在制备地膜、食品包装、鞋材、合成革 方面的应用。
【专利摘要】本发明涉及改性高分子材料的技术领域，特别涉及一种可快速降解的聚氨酯聚合物及其制备方法和应用。本发明的聚氨酯聚合物，包括硬段和软段，所述硬段含有类羟基乙酸酯结构。与现有技术相比，本发明的聚氨酯聚合物在聚氨酯硬段中引入易降解的类羟基乙酸酯结构，这种结构在自然环境下很容易发生降解；且该聚合物具有良好的力学性能和加工性能，可以广泛应用在食品包装、地膜、合成革、鞋材等领域。
【IPC分类】C07C69-708, C08G18-32, C08G18-66, C07C67-03
【公开号】CN104788641
【申请号】CN201510246399
【发明人】王大保, 朱彦, 唐劲松
【申请人】上海华峰材料科技研究院（有限合伙）, 上海华峰新材料研发科技有限公司
【公开日】2015年7月22日
【申请日】2013年12月6日
【公告号】CN103665307A