一种改性聚丁二烯聚氨酯的制备方法
【技术领域】
[0001]本发明属于聚氨酯制备技术领域，具体涉及一种改性聚丁二烯聚氨酯的制备方法。
【背景技术】
[0002]聚氨酯含有强极性氨基甲酸酯基团，调节配方中NC0/0H的比例，可以制得热固性聚氨酯和热塑性聚氨酯的不同产物。按其分子结构可分为线型和体型两种。体型结构中由于交联密度不同，可呈现硬质、软质或介乎两者之间的性能，具有高强度、高耐磨和耐溶剂等特点。
[0003]在高铁防水施工中，通常使用以“聚脲材料”做成的涂层。它不仅具有优异的耐磨性、抗冲性、抗开裂、耐紫外线以及耐高低温性能，而且在施工效率极高，一次施工即可达到设计厚度，还不受环境温度、湿度影响，可在任意曲面、斜面及垂直面上快速喷涂成型，完全满足了无碴轨道的苛刻要求。
[0004]间同-1，2-聚丁二烯是同时具有塑料和橡胶性质的一种高聚物，自其问世以来便引起人们广泛的关注。其性能取决于间规度，低间规度的间同-1，2-聚丁二烯为弹性体，高间规度的间同-1，2-聚丁二烯是一种半结晶塑料。目前合成间同-1，2-聚丁二烯大多数催化体系的活性较低，产物1，2-结构含量较低，间规度小，难以控制聚合产物的结晶度。
[0005]Co系催化剂是合成间同-1，2-聚丁二烯立构规整性很高的体系，是合成高规整度间同-1，2-聚丁二烯的首选催化剂，Co催化体系在正己烷、加氢汽油和甲苯等溶剂中均形成均相溶液，不溶性无机盐如CoS04和CoC12与烷基铝反应能形成均相络合物。当Co系催化剂采用不含卤素的烷基铝做助催化剂时，可得到高1，2-结构的聚丁二烯。
[0006]聚氨酯材料可用在国民生活的各个领域，应用范围非常广。目前，生产聚丁烯聚氨酯的工艺路线中，存在中间反应产物酸，因此会产生副反应，同时存在安全隐患，设备腐蚀等环保方面的问题，使它在工业上的应用受到局限。
【发明内容】
[0007]本发明的目的在于提供一种改性聚丁二烯聚氨酯的制备方法，使催化体系中单体转化率大于82%，得到的聚氨酯耐低温，成膜性好，反应操作简单，具有对环境比较友好，安全隐患较小等优点。
[0008]本发明采取的技术方案为:
一种改性聚丁二烯聚氨酯的制备方法，其特征在于，包括如下步骤:
(1)催化体系:在高纯氮气保护下，在聚合器中加入丁二烯浓度为5mol/L的环己烷，室温下先加入含有6%的三异丁基铝溶液，然后再加入2%的负载型乙酰丙酮钴，最后加入3%的二硫化碳，3°C反应40-50min ；
(2)制中间体:将上述催化体系升温到12°C反应2-3h，按照丁二烯与过氧化氢摩尔比为1: 1.5的比例加入过氧化氢，加入15-20%的聚己内酯二醇和8-12%的异氰酸酯，控制温度为60-70°C反应2h;
(3)制聚氨酯乳液:加入6-8%三羟甲基丙烷、10%甘油、5-6%的二羟甲基丁酸反应2-3h，降温到35-45°C，在3000转/分的高速剪切下加入1.5_2%的中和剂和200%的水进行乳化；
(4)制聚丁二烯聚氨酯:将聚氨酯乳液在55°C和-0.06MPa条件下脱去溶剂，即得到聚丁二烯基水性聚氨酯。
[0009]本发明的有益效果:
本发明通过化学共聚的方法对丁二烯进行催化，从而制得改性丁二烯聚氨酯，催化体系中单体转化率大于82%，得到的聚氨酯耐低温，成膜性好，反应操作简单，具有对环境比较友好，安全隐患较小等优点。
【具体实施方式】
[0010]实施例1
一种改性聚丁二烯聚氨酯的制备方法，其特征在于，包括如下步骤:
(1)催化体系:在高纯氮气保护下，在聚合器中加入丁二烯浓度为5mol/L的环己烷，室温下先加入含有6%的三异丁基铝溶液，然后再加入2%的负载型乙酰丙酮钴，最后加入3%的二硫化碳，311C反应40min ；
(2)制中间体:将上述催化体系升温到12°C反应2h，按照丁二烯与过氧化氢摩尔比为I: 1.5的比例加入过氧化氢，加入18%的聚己内酯二醇和10%的异氰酸酯，控制温度为65°C 反应 2h ；
(3)制聚氨酯乳液:加入6%三羟甲基丙烷、10%甘油、5%的二羟甲基丁酸反应2h，降温到35°C，在3000转/分的高速剪切下加入1.5%的中和剂和200%的水进行乳化；
(4)制聚丁二烯聚氨酯:将聚氨酯乳液在55°C和-0.06MPa条件下脱去溶剂，即得到聚丁二烯基水性聚氨酯。
[0011]实施例2
一种改性聚丁二烯聚氨酯的制备方法，其特征在于，包括如下步骤:
(1)催化体系:在高纯氮气保护下，在聚合器中加入丁二烯浓度为5mol/L的环己烷，室温下先加入含有6%的三异丁基铝溶液，然后再加入2%的负载型乙酰丙酮钴，最后加入3%的二硫化碳，311C反应45min ；
(2)制中间体:将上述催化体系升温到12°C反应3h，按照丁二烯与过氧化氢摩尔比为I: 1.5的比例加入过氧化氢，加入20%的聚己内酯二醇和10%的异氰酸酯，控制温度为65°C 反应 2h ；
(3)制聚氨酯乳液:加入7%三羟甲基丙烷、10%甘油、6%的二羟甲基丁酸反应2.5h，降温到40°C，在3000转/分的高速剪切下加入1.8%的中和剂和200%的水进行乳化；
(4)制聚丁二烯聚氨酯:将聚氨酯乳液在55°C和-0.06MPa条件下脱去溶剂，即得到聚丁二烯基水性聚氨酯。
【主权项】
1.一种改性聚丁二烯聚氨酯的制备方法，其特征在于，包括如下步骤: (1)催化体系:在高纯氮气保护下，在聚合器中加入丁二烯浓度为5mol/L的环己烷，室温下先加入含有6%的三异丁基铝溶液，然后再加入2%的负载型乙酰丙酮钴，最后加入3%的二硫化碳，3°C反应40-50min ； (2)制中间体:将上述催化体系升温到12°C反应2-3h，按照丁二烯与过氧化氢摩尔比为1: 1.5的比例加入过氧化氢，加入15-20%的聚己内酯二醇和8-12%的异氰酸酯，控制温度为60-70°C反应2h ； (3)制聚氨酯乳液:加入6-8%三羟甲基丙烷、10%甘油、5-6%的二羟甲基丁酸反应2-3h，降温到35-45°C，在3000转/分的高速剪切下加入1.5_2%的中和剂和200%的水进行乳化； (4)制聚丁二烯聚氨酯:将聚氨酯乳液在55°C和-0.06MPa条件下脱去溶剂，即得到聚丁 二烯基水性聚氨酯。
【专利摘要】本发明公开了一种改性聚丁二烯聚氨酯的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：（1）催化体系；（2）制中间体；（3）制聚氨酯乳液；（4）制聚丁二烯聚氨酯。本发明通过化学共聚的方法对丁二烯进行催化，从而制得改性丁二烯聚氨酯，催化体系中单体转化率大于82%，得到的聚氨酯耐低温，成膜性好，反应操作简单，具有对环境比较友好，安全隐患较小等优点。
【IPC分类】C08G18-62, C08G18-42, C08F136-06, C08G18-66, C08G18-32, C08F4-70
【公开号】CN104650313
【申请号】CN201310598835
【发明人】修相鹏
【申请人】青岛博研达工业技术研究所(普通合伙)
【公开日】2015年5月27日
【申请日】2013年11月25日