一種濕固化溫敏型防水透濕聚氨酯及其制備方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明涉及一種濕固化溫敏型防水透濕聚氨酯及其制備方法，按重量份將聚醚二元醇150-200份和聚酯二元醇10-50份在溫度90-100℃抽真空，除去體系中水；將溫度降至50℃，充入氮?dú)饨獬婵眨尤?0-50份二異氰酸酯、1-5份抗氧劑、0.1-0.5份催化劑，反應(yīng)20-40分鐘；加入0.5-1份粘度穩(wěn)定劑，升溫至80～90℃，反應(yīng)2～3小時(shí)，測(cè)反應(yīng)產(chǎn)物的NCO的百分含量，當(dāng)NCO值恒定后，升溫出料。制得的聚氨酯固化后透濕量大，具有高的粘結(jié)強(qiáng)度、好的機(jī)械強(qiáng)度和柔韌性，對(duì)環(huán)境溫度的響應(yīng)性高，具有明顯的溫敏特性，其透濕開(kāi)關(guān)溫度在35～55℃之間。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種濕固化溫敏型防水透濕聚氨酯及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種濕固化溫敏型防水透濕聚氨酯及其制備方法，特別是涉及一種無(wú)溶劑濕氣固化、溫度敏感及防水透濕性能優(yōu)異的功能型聚氨酯及制備方法，屬于高分子材料【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]溫敏型防水透濕聚氨酯是一種新型智能高分子材料，能夠?qū)ν饨鐪囟鹊拇碳ぷ鞒鲱A(yù)定響應(yīng)的智能材料，其在開(kāi)關(guān)溫度(軟段相態(tài)轉(zhuǎn)變溫度）前后，會(huì)發(fā)生明顯的相態(tài)變化，導(dǎo)致膜內(nèi)部的自由體積孔洞尺寸、自由體積分?jǐn)?shù)等微觀結(jié)構(gòu)發(fā)生相應(yīng)的改變，從而使膜的透汽、透濕性、吸水率、機(jī)械性能等宏觀性能也發(fā)生相應(yīng)地突躍性變化，表現(xiàn)出顯著的溫敏特性。該類(lèi)聚氨酯可廣泛應(yīng)用于紡織材料、食品包裝材料、醫(yī)用材料及分離膜等方面。
[0003]目前研究較多的溫敏型防水透濕聚氨酯主要是溶劑型聚氨酯和水性聚氨酯。專(zhuān)利CN1016393759A報(bào)道了一種具有智能透濕功能的合成革表面涂飾用聚氨酯樹(shù)脂及制備方法，該聚氨酯具有溫敏特性，屬于溶劑型聚氨酯；CN1648145A提供了一種具有溫敏特性的水基嵌段聚氨酯及其制備方法；專(zhuān)利CN101709197A公開(kāi)了一種溫敏型的親水性交聯(lián)結(jié)晶型聚氨酯涂層劑及其制備方法與應(yīng)用，該聚氨酯涂層劑是利用預(yù)聚體法以4，4’-二苯基甲烷二異氰酸酯（純MDI)為硬段，以 聚酯或聚醚多元醇聚酯類(lèi)為軟段，并加入小分子二醇擴(kuò)鏈，經(jīng)自乳化獲得，屬水性聚氨酯。由于使用了大量溶劑，溶劑型聚氨酯制備成本較高，且不利于環(huán)保；水性聚氨酯生產(chǎn)工藝較為復(fù)雜，且水性聚氨酯存在機(jī)械性能較差、防水性和透濕性不能兼顧的缺點(diǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是提供一種濕固化溫敏型防水透濕聚氨酯及其制備方法，該聚氨酯固化后透濕量大，具有高的粘結(jié)強(qiáng)度、好的機(jī)械強(qiáng)度和柔韌性，對(duì)環(huán)境溫度的響應(yīng)性高。
[0005]本發(fā)明采取的技術(shù)方案為：
[0006]一種濕固化溫敏型防水透濕聚氨酯的制備方法，包括步驟如下：
[0007](I)按重量份將聚醚二元醇150-200份和聚酯二元醇10-50份在溫度90-100°C抽真空，除去體系中水；
[0008](2)將溫度降至50°C，充入氮?dú)饨獬婵眨尤?0-50份二異氰酸酯、1_5份抗氧劑、O. 1-0. 5份催化劑，反應(yīng)20-40分鐘；
[0009](3)加入O. 3-1份粘度穩(wěn)定劑，升溫至80~90°C，反應(yīng)2~3小時(shí)，測(cè)反應(yīng)產(chǎn)物的
NCO的百分含量，當(dāng)NCO值恒定后，升溫出料。
[0010]上述制備方法中所述的二異氰酸酯選自4，4’ - 二苯基甲烷二異氰酸酯（MDI)、氫化苯基甲烷二異氰酸酯（HMDI)中的一種。
[0011]所述的聚醚二元醇選自聚四氫呋喃醚二醇、聚乙二醇、聚丙二醇、環(huán)氧乙烷與環(huán)氧丙烷共聚二醇中的一種或幾種；優(yōu)先選自分子量1000~6000的聚四氫呋喃醚二醇PTMEG、分子量600~2000的聚乙二醇PEG、分子量1000~2000的聚丙二醇PPG、分子量2000~3000的環(huán)氧乙烷與環(huán)氧丙烷共聚二醇中的一種或幾種；進(jìn)一步優(yōu)選分子量2000~4000的聚四氫呋喃醚二醇PTMEG、分子量1000~2000的聚丙二醇PPG中的一種或兩種。
[0012]所述的聚酯二元醇選自聚己內(nèi)酯二醇、聚己二酸丁二醇酯、聚己二酸己二醇酯、聚己二酸乙二醇酯中的一種或幾種；優(yōu)先選自分子量2000~4000的聚己內(nèi)酯二醇PCL、分子量600~4000的聚己二酸丁二醇酯PBA、分子量2000~4000的聚己二酸己二醇酯PHA、分子量2000~4000的聚己二酸乙二醇酯PEA中的一種或幾種；進(jìn)一步優(yōu)選分子量2000~4000的聚己二酸己二醇酯PHA、優(yōu)選分子量2000~4000的聚己二酸丁二醇酯PBA中的一種或兩種。
[0013]所述的催化劑選自二月桂酸二丁基錫、三乙烯二胺、雙嗎啉基二乙基醚中的一種，優(yōu)選雙嗎啉基二乙基醚。
[0014]所述的抗氧劑選自市售的AT-168與AT-225的混合物。
[0015]所述的粘度穩(wěn)定劑自對(duì)苯甲酰氯、磷酸、有機(jī)酸、有機(jī)酸酐一種或幾種。
[0016]一種濕固化溫敏型防水透濕聚氨酯，是由下列重量份比組成的原料制成，其中二異氰酸酯形成硬段，聚醚二元醇與聚酯二元醇形成軟段，先將聚醚二元醇與聚酯二元醇混合，真空下除去體系中水分，再充入氮?dú)饧尤攵惽杷狨?、抗氧劑、催化?~50°C反應(yīng)20-40分鐘，再加入粘度穩(wěn)定劑升溫至80~90°C，反應(yīng)2~3小時(shí)制得；
[0017]
【權(quán)利要求】
1.一種濕固化溫敏型防水透濕聚氨酯的制備方法，其特征是，包括步驟如下： (1)按重量份將聚醚二元醇150-200份和聚酯二元醇10-50份在溫度90-10(TC抽真空，除去體系中水； (2)將溫度降至50°C，充入氮?dú)饨獬婵眨尤?0-50份二異氰酸酯、1-5份抗氧劑、O.1-0. 5份催化劑，反應(yīng)20-40分鐘； (3)加入O.3-1份粘度穩(wěn)定劑，升溫至80~90°C，反應(yīng)2~3小時(shí)，測(cè)反應(yīng)產(chǎn)物的NCO的百分含量，當(dāng)NCO值恒定后，升溫出料。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種濕固化溫敏型防水透濕聚氨酯的制備方法，其特征是： 所述的二異氰酸酯選自4，4’ - 二苯基甲烷二異氰酸酯、氫化苯基甲烷二異氰酸酯中的一種； 聚醚二元醇選自分子量1000~6000的聚四氫呋喃醚二醇PTMEG、分子量600~2000的聚乙二醇PEG、分子量1000~2000的聚丙二醇PPG、分子量2000~3000的環(huán)氧乙烷與環(huán)氧丙烷共聚二醇中的一種或幾種； 聚酯二元醇選自分子量2000~4000的聚己內(nèi)酯二醇PCL、分子量600~4000的聚己二酸丁二醇酯PBA、分子量2000~4000的聚己二酸己二醇酯PHA、分子量2000~4000的聚己二酸乙二醇酯PEA中的一種或幾種； 催化劑選自二月桂酸二丁基錫、三乙烯二胺、雙嗎啉基二乙基醚中的一種； 粘度穩(wěn)定劑自有機(jī)酸、有機(jī)酸 酐一種或幾種。
3.—種濕固化溫敏型防水透濕聚氨酯，其特征是，由下列重量份比組成的原料制成，其中二異氰酸酯形成硬段，聚醚二元醇與聚酯二元醇形成軟段，先將聚醚二元醇與聚酯二元醇混合，真空下除去體系中水分，再充入氮?dú)饧尤攵惽杷狨?、抗氧劑、催化?~50°C反應(yīng)20-40分鐘，再加入粘度穩(wěn)定劑升溫至80~90°C，反應(yīng)2~3小時(shí)制得；.——:好就酸Si20-50份聚 —'-MB】50-200?聚 iS:.....元,10-50 份催化劑O· 1-0.5份
抗氣化劑I-5份粘度穩(wěn)定劑OJ-1份?
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種濕固化溫敏型防水透濕聚氨酯，其特征是，所述的原料的重量份比組成優(yōu)選：二異 MiSSI30-50份聚議二元醉15CM80份
聚flli25-50份 催化劑0.3-0.5份
抗鉍化劑3-5份
粘度穩(wěn)定劑0.5-1份?
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種濕固化溫敏型防水透濕聚氨酯，其特征是，其軟硬段重量比在16-25:3-5之間。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種濕固化溫敏型防水透濕聚氨酯，其特征是，所述的濕固化溫敏型防水透濕聚氨酯升溫120°C時(shí)粘度范圍：1000~8000mPa · S。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種濕固化溫敏型防水透濕聚氨酯，其特征是，所述的濕固化溫敏型防水透濕聚氨酯軟 段相態(tài)轉(zhuǎn)變溫度在35~55°C之間。
【文檔編號(hào)】C08G18/42GK103483547SQ201310461146
【公開(kāi)日】2014年1月1日 申請(qǐng)日期:2013年9月30日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月30日
【發(fā)明者】趙寧, 律微波, 李冰, 彭丹, 李金輝, 于一濤 申請(qǐng)人:山東省科學(xué)院新材料研究所, 山東久隆高分子材料有限公司