專利名稱：芳基聚酯聚氨酯樹脂的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及ー種聚氨酯樹脂，尤其涉及一種芳基聚酯聚氨酯樹脂。
背景技術：
聚氨酯樹脂是ー種具有獨特性能和多方面用途的聚合物，它以ニ異氰酸酯和多元醇為基本原料加聚而成；可以制得泡沫塑料、弾性體、涂料和粘合劑等產品，也可以與其它材料，如纖維、玻璃、薄膜復合制得高性能的復合材料。聚氨酯主鏈是由玻璃化溫度低于室溫的柔性鏈段(亦稱軟段)和玻璃化溫度高于室溫的剛性鏈段(亦稱硬段)交替排列嵌段而成。在聚氨酯中，由于軟硬段的不相容性，存在明顯的微觀相分離結構，其中，軟段相提供弾性和韌性，硬段相保證剛性和硬度。這種多相的高分子具有良好的機械強度、耐磨耗、耐射線輻射、粘合性好、耐化學腐蝕和耐油耐水等特性。
然而，由于社會經濟活動的深入，人們面臨著更多來自外部環(huán)境的挑戰(zhàn)，從而對使用的聚氨酯材料提出更多更高的要求。一方面，科學技術的發(fā)展也使得更多新技術和新產品的出現(xiàn)，從而迫使人們不斷開發(fā)高性能的聚氨酯樹脂以滿足各方面的需要。例如，航空航天用的密封材料和電絕緣材料要求長期工作溫度在150°C，峰值溫度甚至高達200°C，這幾乎是現(xiàn)有聚氨酯材料耐高溫的極限。專利US 6508898通過添加芳基磷酸鹽的增塑劑和選用高分子量的多元醇，使得聚氨酯材料的耐熱溫度得以提高。WO 9916808 Al采用官能團大于3，分子量接近10000的多元醇，也使得產物在155°C下經歷40天后，力學性能依然得到良好的保持。另ー方面，通常燃料罐的材料會采用阻燃性聚氨酯基復合材料。例如，在專利US 4565729中公開了在航空器上使用的燃料罐采用的是熱固性聚氨酯層壓材料。這種材料往往對聚氨酯基體的阻燃性能有較高的要求。WO 2006121549 Al采用添加含磷的助劑后，雖然阻燃效果大大提高了，但也面臨小分子助劑在長時間使用過程中會遷移到制品表面，從而影響其使用的問題。聚氨酯材料在使用結束后，還面臨一個回收使用的問題。一般而言，熱塑性聚氨酯能夠經加熱后重復使用，但熱固性聚氨酯除非設計特定的可降解分子結構，最常見的是引入可生物降解組分，否則將很難分解為小分子被再生利用。這方面的專利有許多，有代表性的例子如 CN 101885826B 和 CN 101503501B。上述的技術都是專門為了解決聚氨酷的某個特定問題而提出，但在許多應用中，聚氨酯樹脂和材料往往需要同時滿足這些比較苛刻的要求，因此，本領域的技術人員致力于開發(fā)ー種既具有耐高溫、阻燃的特性，同時還可回收再利用的聚氨酯樹脂。

發(fā)明內容
有鑒于現(xiàn)有技術的上述缺陷，本發(fā)明提供了一種芳基聚酯聚氨酯樹脂，該芳基聚酷聚氨酯樹脂既具有耐高溫、阻燃的特性，還可回收使用，如既可直接被加工成材料，也可作為復合材料其中的一個組分使用。本發(fā)明所公開的芳基聚酯聚氨酯樹脂為ー種含芳基聚酯結構的聚氨酯，是通過芳基聚酯多元醇與多異氰酸酯化合物反應的產物；其中，反應物芳基聚酯多元醇由端羧基的芳基聚酯與小分子ニ元醇縮聚而成。芳基聚酯多元醇與多異氰酸酯化合物的反應配比以芳基聚酯多元醇中的羥基為基準，多異氰酸酯化合物中NCO基團的用量過量O. 05wt%。端羧基的芳基聚酯與小分子ニ元醇縮聚的反應摩爾比為I : a+b，其中a+b是端羧基的芳基聚酯的端官能團數(shù)之和。在本發(fā)明中，所述端羧基的芳基聚酯的分子結構可用下式描述
權利要求
1.一種芳基聚酯聚氨酯樹脂，其特征在干，所述芳基聚酯聚氨酯樹脂是通過芳基聚酷多元醇與多異氰酸酯化合物反應的產物；其中，所述芳基聚酯多元醇是由端羧基的芳基聚酯與小分子ニ元醇縮聚的產物；所述芳基聚酯多元醇與多異氰酸酯化合物的反應配比以所述芳基聚酯多元醇中的羥基為基準，所述多異氰酸酯化合物中NCO基團的用量過量O.05wt%;所述端羧基的芳基聚酯與小分子ニ元醇縮聚的反應摩爾比為I : a+b，其中a+b是所述端羧基的芳基聚酯的端官能團數(shù)之和； 所述端羧基的芳基聚酯的結構為
2.如權利要求I所述的芳基聚酯聚氨酯樹脂，其中，Tl或T2的結構為苯環(huán)與酯基(-C00-)的鏈節(jié)交替組合。
3.如權利要求I或2所述的芳基聚酯聚氨酯樹脂，其中，所述端羧基的芳基聚酯是由選自化合物1，3，5-苯三甲酸、對羥基苯甲酸、4-こ酰氧基苯甲酸、對苯ニ酚、間苯ニ甲酸、對苯ニ甲酸、1，3，5-三こ酰氧基苯或對ニこ酰氧基苯中的幾種發(fā)生縮聚反應后得到的化合物。
4.如權利要求I所述的芳基聚酯聚氨酯樹脂，其中，所述小分子ニ元醇為1，4-丁ニ醇或こニ醇。
5.如權利要求I所述的芳基聚酯聚氨酯樹脂，其中，所述多異氰酸酯化合物為具有ニ個或多個-NCO基團的芳香族異氰酸酯化合物。
6.如權利要求5所述的芳基聚酯聚氨酯樹脂，其中，所述多異氰酸酯化合物為4，4' - ニ苯基甲烷ニ異氰酸酯或/和甲苯ニ異氰酸酷。
7.如權利要求I所述的芳基聚酯聚氨酯樹脂，其中，所述多異氰酸酯化合物為三苯基甲烷-4，4' -4"-三異氰酸酷、2，4甲苯ニ異氰酸酷、2，6甲苯ニ異氰酸酯、對苯ニ異氰酸酷、4，4'-環(huán)己基甲烷ニ異氰酸酷、1，6-己ニ異氰酸酷、異佛爾酮ニ異氰酸酯、四甲基ニ甲苯ニ異氰酸酯或ニ甲苯ニ異氰酸酷。
8.如權利要求I所述的芳基聚酯聚氨酯樹脂，其中，所述芳基聚酯多元醇與多異氰酸酷化合物的反應產物與小分子擴鏈劑或小分子交聯(lián)劑進一步反應得到所述的芳基聚酯聚氣酷樹脂。
9.如權利要求8所述的芳基聚酯聚氨酯樹脂，其中，所述小分子擴鏈劑為水、1，4-丁ニ醇、一縮ニこニ醇或こ醇胺中的ー種或幾種。
10.如權利要求8所述的芳基聚酯聚氨酯樹脂，其中，所述小分子交聯(lián)劑為三羥甲基丙烷和/或季戊四醇。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種含芳基聚酯結構的聚氨酯，該芳基聚酯聚氨酯是通過芳基聚酯多元醇與多異氰酸酯化合物反應的產物；其中，反應物芳基聚酯多元醇由端羧基的芳基聚酯與小分子二元醇縮聚而成。本發(fā)明采用縮聚法合成的芳基聚酯聚氨酯，其制備工藝簡單，目標分子結構確定。同時，該芳基聚酯聚氨酯具有耐高溫、阻燃和可回收使用的特性。本發(fā)明的聚氨酯樹脂可直接被加工成材料，也可以作為復合材料其中的一個組分使用。
文檔編號C08G18/42GK102675578SQ20121013947
公開日2012年9月19日 申請日期2012年5月7日 優(yōu)先權日2012年5月7日
發(fā)明者張曼, 谷常煒, 鄭震 申請人:上海交通大學