一种耐热聚氨酯热塑性弹性体及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种耐热聚氨酯热塑性弹性体及其制备方法，尤其涉及一种含刚性杂 环结构的耐热聚氨酯热塑性弹性体，属于高分子材料技术领域。
【背景技术】
[0002] 聚氨酯弹性体是一种主链上含有氨基甲酸酯结构的高分子材料，一般由聚醚多元 醇或聚酯多元醇、二异氰酸酯和扩链交联剂经逐步聚合反应而成。聚氨酯弹性体具有软硬 段结构，是一种很好的弹性材料，具有优异耐高低温性、耐化学腐蚀、耐油、耐撕裂、耐辐射、 耐磨，具有广泛用途。但是聚氨酯弹性体的使用温度一般不超过80°c，短期使用温度不超 过120°C，限制了在较高温度下的用途。文献中利用分子结构改性，来提高其耐热性。"一 种刚性聚氨酯的制备"专利技术（CN 201110330929)，公开了通过引入三官能度聚合物多元 醇，使聚氨酯分子间产生化学交联来提高刚性聚氨酯弹性体的耐热性。"一种耐热聚酯型热 塑性聚氨酯弹性体的制备方法"专利技术（CN104017167)，公开了利用聚酯多元醇，1，5-萘 二异氰酸酯和扩链剂进行反应，再将环氧树脂与聚氨酯预聚体共混，制备耐热聚氨酯热塑 性弹性体。二氮杂萘酮聚合物，由于含刚性杂萘联苯环结构单元，具有优异耐热性和其它优 异综合性质（高等学校化学学报，2001，22 :1932-1935;高分子学报2007，（8)，742-745;大 连理工大学学报，2001，41:538-541)。目前未见含杂萘环聚氨酯热塑性弹性体的文献报道。 本发明通过分子设计，将刚性二氮杂萘环结构引入聚氨酯弹性体分子链中，制备的聚氨酯 热塑性弹性体耐热性提高，具有优良机械性质和其他综合性质。
【发明内容】
[0003] 本发明针对现有聚氨酯热塑性弹性体耐热性不足的问题，提供了一种能用于较高 温度下的聚氨酯热塑性弹性体及其制备方法。本发明提供的耐热聚氨酯热塑性弹性体，制 备工艺简单，所制得的弹性体综合力学性能优异，耐热性能好。
[0004] 一种耐热聚氨酯热塑性弹性体，是按重量份将下述原料进行反应制得的：
[0005] 聚合物二元醇20~100
[0006] 二异氰酸酯 15~100
[0007] 杂环多元醇 5~150
[0008] 其中，所述杂环多元醇具有通式I或II所示的结构：
[0009]
【主权项】
1. 一种耐热聚氨酯热塑性弹性体，是按重量份将下述原料进行反应制得的： 聚合物二元醇20~100 二异氰酸酯 15~100 杂环多元醇 5~150 其中，所述杂环多元醇具有通式I或Π 所示的结构：
式中，&、R2、R3、R4各自独立地选自甲基、甲氧基、苯基、萘基、Cl、Br或H ;
式中，η是1~10的整数。
2. 根据权利要求1所述耐热聚氨酯热塑性弹性体，其特征在于：所述耐热聚氨酯热塑 性弹性体，是按重量份将下述原料进行反应制得的： 聚合物二元醇 20-100 二异氰酸酯 15~100 杂环多元醇 5~150 催化剂 0.001~5 扩链交联剂 2~50 硅油 0.001~5。
3. 根据权利要求1所述耐热聚氨酯热塑性弹性体，其特征在于：所述聚合物二元醇的 分子量为500~6000。
4. 根据权利要求3所述耐热聚氨酯热塑性弹性体，其特征在于：所述聚合物二元醇为 聚四氢呋喃醚二醇、聚丙二醇、聚氧化丙烯醚二元醇和聚己内酯二醇的一种或多种。
5. 根据权利要求1所述耐热聚氨酯热塑性弹性体，其特征在于：所述二异氰酸酯为甲 苯二异氰酸酯、4, 4' -二苯基甲烷二异氰酸酯、氢化4, 4' -二苯基甲烷二异氰酸酯、1，6-亚 己基二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯的一种或多种。
6. 权利要求1所述耐热聚氨酯热塑性弹性体的制备方法，其特征在于：在反应釜中加 入20~100重量份的聚合物二元醇，在50~150°C条件下抽真空脱水0. 5~18h ;降温至 20~80°C，加入15~100重量份的二异氰酸酯，5~150重量份的杂环多元醇和0. 001~ 5重量份的催化剂，于50~120°C搅拌反应0. 5~24h，制得聚氨酯预聚体；降温至15~ 60°C，加入2~50重量份的扩链交联剂和0. 001~5重量份的硅油，混合，倒入模具；然后 经过硫化，室温熟化，制得耐热聚氨酯热塑性弹性体。
7. 根据权利要求2或6所述耐热聚氨酯热塑性弹性体的制备方法，其特征在于：所述 催化剂为半酸亚锡、双（十-烷基硫）-丁基锡、-月桂酸-丁基锡、-醋酸-丁基锡、-.烧 基锡二马来酸酯和三乙烯二胺的一种或两种。
8. 根据权利要求2或6所述耐热聚氨酯热塑性弹性体的制备方法，其特征在于：所述 扩链交联剂为3, 3' -二氯-4, 4' -二氨基二苯基甲烷、3, 5二甲硫基甲苯二胺、1，4- 丁二 醇、1，3- 丁二醇，2, 3- 丁二醇，乙二醇、1，3-丙二醇，1，3-环己醇，1，4-环己二醇，2, 2' -二 甲基-1，3-丙二醇，丙三醇，1，6-己二醇，二乙醇胺和三羟甲基丙烷的一种或多种。
【专利摘要】本发明涉及一种耐热聚氨酯热塑性弹性体及其制备方法，尤其涉及一种含刚性杂环结构的耐热聚氨酯热塑性弹性体，属于高分子材料技术领域。一种耐热聚氨酯热塑性弹性体，所述热塑性弹性体是按重量份将下述原料聚合物二元醇：20～100、二异氰酸酯：15～100、杂环多元醇：5～150，和少量催化剂进行反应，然后加入扩链交联剂进行扩链，熟化制得。本发明提供的耐热聚氨酯热塑性弹性体分子链中含有刚性杂萘环结构单元；以杂环多元醇改性的聚氨酯热塑性弹性体，聚合物分子链中，同时含刚性杂萘环和杂环恶唑烷酮结构单元，制备的聚氨酯弹性体具有优异的耐热性质，机械性能提高，综合性能优良。
【IPC分类】C08G18-48, C08G18-10, C08G18-42, C08G18-38, C08G18-75, C08G18-76, C08G18-32, C08G18-66
【公开号】CN104650319
【申请号】CN201510012691
【发明人】朱秀玲, 陈孟孟
【申请人】大连理工大学
【公开日】2015年5月27日
【申请日】2015年1月8日