專利名稱：一種含有異氰酸基的超支化聚氨酯及其制備方法和應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于超支化聚合物技術(shù)領(lǐng)域，涉及ー種含有異氰酸基的超支化聚氨酯及其制備方法和應(yīng)用。
背景技術(shù)：
超支化聚合物以其獨(dú)特的結(jié)構(gòu)和優(yōu)異的性能，如三維球狀結(jié)構(gòu)、低的熔體粘度、良好的溶解性能和大量的活性端基等，使其成為近20年的研究熱點(diǎn)之一。由于上述眾多優(yōu)越的特點(diǎn)，超支化聚合物在形狀記憶與相變儲(chǔ)能材料、固體電解質(zhì)材料、催化劑以及樹脂改性劑等諸多領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用前景。異氰酸基的活性極高容易導(dǎo)致凝膠，傳統(tǒng)的制備超支化聚氨酯的方法通常選擇低聚物作為A2或者B3。Fornof采用聚醚低聚物作為A2,三羥甲基丙烷作為B3成功制備出了超支化聚氨酷，以雙單體法制備超支化聚氨酯還鮮有報(bào)道。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明解決的問題在于提供ー種含有異氰酸基的超支化聚氨酯及其制備方法和應(yīng)用，以雙單體作為原料進(jìn)行制備，通過對(duì)制備過程和反應(yīng)條件的控制，可有效地避免體系的凝膠，所制備的含有異氰酸基的超支化聚氨酯可以作為ー種活性改性劑參與樹脂的固化。本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)ー種含有異氰酸基的超支化聚氨酯，其化學(xué)結(jié)構(gòu)式為
權(quán)利要求
1.一種含有異氰酸基的超支化聚氨酯，其特征在于，其化學(xué)結(jié)構(gòu)式為
2.如權(quán)利要求I所述的含有異氰酸基的超支化聚氨酯，其特征在于，其重均分子量在20000 59800之間，異氰酸基的數(shù)目在14 42之間；所述的聚醚三元醇其分子量為3000。
3.一種含有異氰酸基的超支化聚氨酯的制備方法，其特征在于，包括以下步驟 1)將二異氰酸酯和三元醇分別溶解于極性溶劑中，分別得到二異氰酸酯溶液和三元醇溶液，控制其質(zhì)量濃度為5 30% ； 2)在30 100°C、保護(hù)氣氛下，邊攪拌，將二異氰酸酯溶液加到三元醇溶液中，其中二異氰酸酯的異氰酸基和三元醇的羥基的摩爾比為I :6 3 :1 ;二異氰酸酯加入完成后，反應(yīng)體系保溫反應(yīng)10 30h ;然后向反應(yīng)體系中加入保護(hù)劑，在30 100°C下繼續(xù)反應(yīng)5 IOh ； 3 )反應(yīng)結(jié)束后，減壓蒸餾出溶劑，得到含有異氰酸基的超支化聚氨酯。
4.如權(quán)利要求3所述的含有異氰酸基的超支化聚氨酯的制備方法，其特征在于，所述的二異氰酸酯為異佛爾酮二異氰酸酯、4’ 4- 二苯基甲烷二異氰酸酯、六亞甲基二異氰酸酯或2，4甲苯二異氰酸酯；所述的三元醇為丙三醇、三羥甲基丙烷或聚醚三元醇。
5.如權(quán)利要求3所述的異氰酸基的超支化聚氨酯的制備方法，其特征在于，所述的二異氰酸酯溶液、三元醇溶液采用的溶劑為二甲基亞砜、N，N-二甲基乙酰胺、N，N-二甲基甲酰胺、N，N-二甲基吡咯烷酮、四氫呋喃或甲苯中的一種或幾種的混合。
6.如權(quán)利要求3所述的含有異氰酸基的超支化聚氨酯的制備方法，其特征在于，所述的保護(hù)劑為苯酚、己內(nèi)酰胺、乙二醇乙醚或甲乙酮肟；保護(hù)劑的加入量為二異氰酸酯摩爾數(shù)的I 60%。
7.如權(quán)利要求3所述的含有異氰酸基的超支化聚氨酯的制備方法，其特征在于，步驟3)蒸餾出溶劑所得物質(zhì)經(jīng)四氫呋喃溶解，在甲醇中沉降和過濾后，將其在50 140°C的真空干燥10 24h，得到純化的含有異氰酸基的超支化聚氨酯。
8.權(quán)利要求I所述的含有異氰酸基的超支化聚氨酯作為改性樹脂固化中活性改性劑的應(yīng)用。
9.如權(quán)利要求8所述的應(yīng)用，其特征在于，含有異氰酸基的超支化聚氨酯在苯并噁嗪樹脂固化過程的應(yīng)用。
10.如權(quán)利要求8所述的應(yīng)用，其特征在于，所述的活性改性劑在100 200°C解保護(hù)之后發(fā)揮活性端基的作用 。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種含有異氰酸基的超支化聚氨酯及其制備方法和應(yīng)用。采用A2+B3法進(jìn)行上述超支化聚氨酯的合成，通過對(duì)二異氰酸酯和三元醇的摩爾投料比及反應(yīng)介質(zhì)的控制，可有效避免凝膠的發(fā)生，獲得重均分子量在20000到59800之間，異氰酸基的數(shù)目在14到42之間的超支化聚氨酯。本發(fā)明提供的含有異氰酸基的超支化聚氨酯，能夠參與苯并噁嗪樹脂的固化過程，并可大幅度改善其耐熱性能。本發(fā)明的特點(diǎn)是所制備的含有異氰酸基的超支化聚氨酯反應(yīng)原料來源廣泛且均已商業(yè)化。所采用的聚合方法成熟、制備工藝簡單。上述含有異氰酸基的超支化聚氨酯改性的苯并噁嗪樹脂可望作為高性能耐燒蝕樹脂基復(fù)合材料的基體樹脂使用。
文檔編號(hào)C08G18/66GK102838718SQ20121033706
公開日2012年12月26日 申請(qǐng)日期2012年9月12日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月12日
發(fā)明者劉育紅, 王彪, 張西瑩 申請(qǐng)人:西安交通大學(xué)