一种钙离子调节的双组分蓖麻油聚氨酯及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种钙离子调节的双组分蓖麻油聚氨酯及其制备方法，涉及聚氨酯技术领域。本发明专利技术所述的双组分蓖麻油聚氨酯由A组分和B组分混合反应得到；所述A组分为蓖麻油84.5

【技术实现步骤摘要】
一种钙离子调节的双组分蓖麻油聚氨酯及其制备方法


[0001]本专利技术涉及聚氨酯
，尤其涉及一种钙离子调节的双组分蓖麻油聚氨酯及其制备方法。

技术介绍

[0002]植物多元醇是一种可以替代石油聚醚多元醇生产聚氨酯的原材料，大部分来源于杂木、毛竹粉以及毛竹纤维、植物油如大豆油、蓖麻油等天然油脂。聚氨酯材料是目前性能最优异的功能材料之一，具有易发泡、易加工、能调节软硬程度等优点，成为世界六大合成高分子材料之一，广泛用于建材、轻工、纤维及汽车等。
[0003]以往聚氨酯的原料主要来自石油环氧丙烷，生产聚氨酯既消耗了大量石油资源，制品废弃后又难以降解和回收处理；而植物多元醇可以解决上述问题，符合绿色环保的要求，具有不错的上升市场空间和作用。利用植物多元醇替代石油聚醚多元醇生产的聚氨酯，其导热系数低，黏度高，闭孔率高，具有良好的保温隔热性能，在太阳能热水器、冰箱、建筑防水材料、涂料、胶黏剂以及密封剂等方面具有广泛的应用。近年来蓖麻油是由蓖麻种子提炼而来的植物油，作为植物多元醇的一种，在聚氨酯制备方面展现了广阔的应用前景。已经报道的蓖麻油聚氨酯类化合物基本依靠扩链剂来调节聚氨酯材料的弹性和硬度，对生产工艺和原材料的要求非常高，且生产成本较高。因此，研制一种性能优异，稳定，易于调控的聚氨酯将具有重要的理论价值和经济效益。

技术实现思路

[0004]为此，本专利技术所要解决的技术问题在于克服现有技术中聚氨酯宏观弹性的调节依赖于扩链剂调节，创新性地实现纳米钙对聚氨酯弹性的调节。
[0005]为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种钙离子调节的双组分蓖麻油聚氨酯及其制备方法。制备得到的弹性聚氨酯具有弹性可调、稳定性好，制备过程简便，对环境湿度要求低等优点。
[0006]本专利技术第一个目的是提供一种双组分蓖麻油聚氨酯，由A组分和B组分混合反应得到；A组分和B组分的质量比为1：0.2
‑
2；
[0007]所述A组分的原料组成及其质量分数为：蓖麻油84.5
‑
99％、聚糖0.1
‑
5％、钙源0.01
‑
5％、稳定剂0.01
‑
5％和催化剂0.01
‑
0.5％；
[0008]所述B组分的原料组成及其质量分数为：异氰酸酯30
‑
70％和多元醇30
‑
70％。
[0009]在本专利技术的一个实施例中，在A组分中，所述蓖麻油纯度为70
‑
99.9％。
[0010]在本专利技术的一个实施例中，在A组分中，所述聚糖为甲壳素、壳聚糖和纤维素中的一种或多种。
[0011]在本专利技术的一个实施例中，在A组分中，所述钙源为纳米碳酸钙、氧化钙和氢氧化钙中的一种或多种。
[0012]在本专利技术的一个实施例中，在A组分中，所述钙源的粒径为10
‑
500nm。
[0013]在本专利技术的一个实施例中，在A组分中，所述稳定剂为2,6
‑
二叔丁基对甲苯酚、N,N
‑
二苯基对苯二胺、N
‑
苯基
‑
N
‑
异丙基对苯二胺和2,2
‑
亚甲基
‑
三甘醇
‑3‑
丙酸酯中的一种或多种。
[0014]在本专利技术的一个实施例中，在A组分中，所述催化剂为二月桂酸二丁基锡、辛酸亚锡和异辛酸锌中的一种或多种。
[0015]在本专利技术的一个实施例中，在B组分中，所述异腈酸酯为二苯基甲烷二异氰酸酯，甲苯二异氰酸酯和1,3
‑
己二异氰酸酯中的一种或多种。
[0016]在本专利技术的一个实施例中，在B组分中，所述多元醇为聚乙二醇、聚丙二醇和聚乙二醇/聚丙二醇共聚物中的一种或多种。
[0017]本专利技术的第二个目的是提供一种双组分蓖麻油聚氨酯的制备方法，包括以下步骤，
[0018](1)将蓖麻油、聚糖、钙源、稳定剂和催化剂混合搅拌得到所述A组分；
[0019](2)将异氰酸酯和多元醇反应得到所述B组分；
[0020](3)将步骤(1)所述的A组分和步骤(2)所述的B组分混合均匀，得到所述双组分蓖麻油聚氨酯。
[0021]本专利技术的技术方案相比现有技术具有以下优点：
[0022](1)本专利技术所述的双组分蓖麻油聚氨酯利用钙离子对蓖麻油酯基的螯合作用，可以实现聚氨酯内部微观结构的调整，从而实现聚氨酯表观弹性的调节。蓖麻油多元醇与双功能异氰酸酯反应，生成聚合的立体聚氨酯类骨架，加入的纳米碳酸钙中的钙离子能够与聚氨酯中的氨基碳酸酯骨架发生螯合作用，原理如图1所示，通过钙离子与两个氨基碳酸酯的螯合作用，能够拉近蓖麻油骨架之间的距离，从而提高聚氨酯的韧性；同时，纳米碳酸钙的碳酸根阴离子对聚氨酯的气泡也具有一定的调节作用。因此，通过纳米碳酸钙的用量可以调节蓖麻油双组分聚氨酯的性能。
[0023](2)本专利技术所述的双组分蓖麻油聚氨酯在钙离子调节作用下，实现了弹性可调、稳定性好、具有操作简便，对环境湿度要求低的优点。该材料具有绿色环保无污染可降解的优点，可以用于保温材料填充、电子设备固定补强、设备封装、医疗器械固定等方面，具有很好的经济和社会效益。
附图说明
[0024]为了使本专利技术的内容更容易被清楚地理解，下面根据本专利技术的具体实施例并结合附图，对本专利技术作进一步详细的说明，其中：
[0025]图1为本专利技术钙离子调节的双组分蓖麻油聚氨酯原理图。
[0026]图2为本专利技术实施例1固化后聚氨酯。
[0027]图3为本专利技术实施例2固化后聚氨酯。
[0028]图4为本专利技术实施例3固化后聚氨酯。
[0029]图5为本专利技术实施例4固化后聚氨酯。
具体实施方式
[0030]下面结合附图和具体实施例对本专利技术作进一步说明，以使本领域的技术人员可以
更好地理解本专利技术并能予以实施，但所举实施例不作为对本专利技术的限定。
[0031]实施例1
[0032]一种钙离子调节的双组分蓖麻油聚氨酯，原料组成用质量分数100％计：
[0033]A组分：蓖麻油用量4.50g为97％，壳聚糖用量为2％、100nm纳米碳酸钙0.5％、稳定剂2,6
‑
二叔丁基对甲苯酚0.4％、催化剂二月桂酸二丁基锡0.05％和辛酸亚锡0.05％；
[0034]B组分：异二苯基甲烷二异氰酸酯65％，甲苯二异氰酸酯氰酸酯用量为5％，聚乙二醇(PEG400)20％，聚乙二醇/聚丙二醇共聚物(分子量1100)10％。
[0035]将A组分和B组分按照质量比1：0.6室温混合均匀，50℃静置10min，表干时间为1h，硬度为1H。
[0036]双组分蓖麻油聚氨酯固化后的效果如图2所示，产生气泡稍大(气泡孔径0.5cm
‑
1.5cm)弹性良好的聚氨酯化合物。
[0037]实施例2
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种双组分蓖麻油聚氨酯，其特征在于，由A组分和B组分混合反应得到；所述A组分和所述B组分的质量比为1：0.2
‑
2；所述A组分的原料组成及其质量分数为：蓖麻油84.5
‑
99％、聚糖0.1
‑
5％、钙源0.01
‑
5％、稳定剂0.01
‑
5％和催化剂0.01
‑
0.5％；所述B组分的原料组成及其质量分数为：异氰酸酯30
‑
70％和多元醇30
‑
70％。2.根据权利要求1所述的双组分蓖麻油聚氨酯，其特征在于，在A组分中，所述蓖麻油纯度为70
‑
99.9％。3.根据权利要求1所述的双组分蓖麻油聚氨酯，其特征在于，在A组分中，所述聚糖为甲壳素、壳聚糖和纤维素中的一种或多种。4.根据权利要求1所述的双组分蓖麻油聚氨酯，其特征在于，在A组分中，所述钙源为纳米碳酸钙、氧化钙和氢氧化钙中的一种或多种。5.根据权利要求1所述的双组分蓖麻油聚氨酯，其特征在于，在A组分中，所述钙源的粒径为10
‑
500nm。6.根据权利要求1所述的双组分蓖麻油聚氨酯，其特征在于，在A组分中，所述稳定剂...

【专利技术属性】
技术研发人员：汪顺义，窦雨欣，刘思含，蒲秀丽，宋萍，赵固，
申请(专利权)人：苏州照固新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：