一种松香聚酯弹性体及其制备方法技术

技术编号:4018557 阅读:234 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术提供了一种松香聚酯弹性体,包括:改性松香、二元醇和交联剂;所述改性松香为式Ⅰ或式Ⅱ所示的化合物:所述二元醇为聚乙二醇、聚四氢呋喃二醇或聚己内酯二醇;所述改性松香、二元醇和交联剂按重量比为1∶1~2∶0.05~0.3。本发明专利技术使用具有三元环菲架结构的松香作为原料,而这种三元环菲架结构实际上是一种甾族结构,刚性强,可与苯环媲美,所以使用松香作为原料,并将所述松香改性后与二元醇和交联剂一同反应制备网络状松香聚酯弹性体,既无毒、可降解,原料可再生,又拥有和芳香族聚酯弹性体相仿的性能。本发明专利技术还提供了一种松香聚酯弹性体的制备方法。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及高分子合成材料制备领域,具体涉及-法。-种松香聚酯弹性体及其制备方
技术介绍
松香是从松树的分泌物中提炼而来,是一种丰富的天然资源,也是一种可再生,无 毒,可降解而且成本低廉的树脂材料,经常被用作焊接用粘结剂或涂料、粘结剂中的稠化剂 或乳化剂。松香中的主要成分是松香酸。所述松香酸的典型结构式为III、IV、V、VI所示的 化合物, 在加热到100°C以上时,式III、IV、V所示的松香酸异构化形成式VI所示的松香酸, 式VI所示的松香酸为左旋海松酸,左旋海松酸能和其它具有共轭双键的化合物发生狄尔 斯-阿尔德加成反应。聚酯弹性体是多羟基化合物和多羧基化合物共聚而得的弹性体,由于其优良的韧 性、抗疲劳性、耐磨性及耐腐蚀性,被广泛应用于汽车、宇航、石油化工、生物科技等领域。随 着科学技术的发展,可降解的聚酯弹性体成为了人们研究的重点,尤其以网络聚酯弹性体 的研究最为深入,因为网络型聚酯弹性体的性能调节范围广,而且具有环境友好,可降解等 性能。现有技术中的聚酯弹性体均使用的是石油提炼的副产品,随着石油资源的日益枯 竭,制备芳香族类聚酯弹性体与脂肪族类聚酯弹性体使用的原料的价格也越来越高。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题在于提供一种松香聚酯弹性体,无毒、可降解,原料可再 生,生产成本低廉。为了解决以上问题,本专利技术提供了一种松香聚酯弹性体,包括改性松香、二元醇和 交联剂;所述改性松香为式I或式II所示的化合物 所述二元醇为聚乙二醇、聚四氢呋喃二醇或聚己内酯二醇;所述改性松香、二元醇 和交联剂按重量比为1 1 2 0.05 0.3 ;所述松香聚酯弹性的降解性为9% 22%。优选的,所述交联剂为柠檬酸。本专利技术还提供了一种松香聚酯弹性体的制备方法,其特征在于,包括a)制备如式I或式II所示的改性松香;b)将改性松香、二元醇、交联剂按重量比为1 1 2 0. 05 0. 3混合,得到混 合物;所述二元醇为聚乙二醇、聚四氢呋喃二醇或聚己内酯二醇;所述改性松香为式I或 式II所示的化合物;c)加热所述混合物,所述改性松香和所述二元醇发生酯缩合并通过交联剂交联, 得到松香聚酯弹性体。优选的,所述交联剂为柠檬酸。优选的,将第一催化剂加入所述混合物中,所述第一催化剂占所述改性松香重量 百分比的0.5% 1%。优选的,所述第一催化剂为氧化锌、草酸亚锡或钛酸四丁酯。优选的,步骤a)具体为al)将松香、不饱和羧酸和第二催化剂按重量比为1 0.22 0.34 0. 002 0. 005混合,得到混合物;a2)加热步骤al)得到的混合物,发生狄尔斯-阿尔德加成反应,得到加成产物;a3)将所述加成产物与石油醚混合,析出改性松香。优选的,所述第二催化剂为对甲基苯磺酸、对苯二酚或邻苯二酚。优选的,所述松香由结构式如III、IV、V或VI所示的松香酸组成5 优选的,所述步骤a2)中的加热温度为130°C 170°C。本专利技术使用具有三元环菲架结构的松香作为原料,而这种三元环菲架结构实际上 是一种留族结构,刚性可以与苯环相仿,所以使用松香作为原料,并将所述松香改性后与二 元醇和交联剂一同反应制备网络状松香聚酯弹性体,既无毒、可降解,原料可再生,又拥有 和芳香族聚酯弹性体相仿的性能。松香聚酯弹性体本质上是聚酯弹性体的一种,通过实验 检测本专利技术提供的松香聚酯弹性体的降解性可达9% 22%,另外松香属于可再生的天然 树脂,无毒无害,成本低廉,适合工业化生产,解决了现有技术中聚酯弹性体使用不可再生 资源作为原料的问题,降低了生产成本。本专利技术还提供了一种松香聚酯弹性体的制备方法,a)制备改性松香;b)将改性 松香、二元醇、交联剂按重量比为1 1 2 0.05 0.3混合,得到混合物;所述二元醇 为聚乙二醇、聚四氢呋喃二醇或聚己内酯二醇;所述改性松香为式I或式II所示的化合物; c)加热所述混合物,所述改性松香和所述二元醇发生酯缩合并通过交联剂交联,得到松香 聚酯弹性体。工艺简单,反应可控。附图说明图1本专利技术提供的丙烯酸改性松香的红外光谱图;图2本专利技术提供的丙烯酸改性松香制备的松香聚酯弹性体的红外光谱图;图3本专利技术提供的反丁烯二酸改性松香的红外光谱图;图4本专利技术提供的反丁烯二酸改性松香制备的松香聚酯弹性体的红外光谱图;图5本专利技术提供的松香聚酯弹性体的扫描电子显微镜观测结果图;图6本专利技术提供的松香聚酯弹性体的扫描电子显微镜观测结果图;图7本专利技术提供的松香聚酯弹性体的扫描电子显微镜观测结果图。具体实施例方式为了进一步了解本专利技术,下面结合实施例对本专利技术的优选实施方案进行描述,但 是应当理解,这些描述只是为进一步说明本专利技术的特征和优点而不是对本专利技术专利要求的 限制。本专利技术提供了一种松香聚酯弹性体,包括改性松香、二元醇和交联剂;所述改性松 香为式I或式II所示的化合物 所述二元醇为聚乙二醇、聚四氢呋喃二醇或聚己内酯二醇;所述改性松香、二元醇 和交联剂按重量比为1 1 2 0.05 0.3;所述松香聚酯弹性体的降解性为9% 22 % o本专利技术提供的松香聚酯弹性体属于聚酯弹性体范畴。改性松香是由左旋海松酸和 不饱和羧酸进行狄尔斯_阿尔德加成反应得到的,所以改性松香分子上具有2 3个羧基, 与二元醇和柠檬酸分子反应后可以得到网络状结构。 柠檬酸的结构式为HC)—?―所以由柠檬酸作为交联剂的松香聚酯弹性体具有结构式为R4—?一R2的重复单元,其中氏可以为式1 式30所示的取代基。当氏为 式1、式7或式8所示的取代基时,R2、R3可以为式1、式7或式8所示的取代基,R4为式7、 式8或式31所示的取代基;当礼为式2、式9或式10所示的取代基时,R2、民可以为式2、 式9或式10所示的取代基,R4为式9、式10或式31所示的取代基;当礼为式3、式11或 式12所示的取代基时,R2、R3可以为式3、式11或式12所示的取代基,R4为式11、式12或 式31所示的取代基;当礼为式4或式13 式18所示的取代基中的任意一个时,R2、R3可 以为式4或式13 式18所示的取代基中的任意一个,R4可以为式13 式18或式32所示 的取代基中的任意一个;当礼为式5或式19 式24所示的取代基中的任意一个时,R2、R3 可以为式5或式19 式24所示的取代基中的任意一个,R4可以为式19 式24或式32所示的取代基中的任意一个;当礼为式6或式25 式30所示的取代基中的任意一个时,R2、R3可以为式6或式25 式30所示的取代基中的任意一个,R4可以为式25 式30或式32所示的取代基中的任意一个。 32。需要说明的是,上述式1 32所示的取代基均具有2 3个取代的位置,当一个 取代位置连接在交联剂分子上时,其余1 2个取代位置可以连接其他的改性松香与二元 醇反应得到的化合物,也可以连接其他的交联剂分子。本专利技术还提供了一种松香聚酯弹性体的制备方法,包括a)制备改性松香;b)将改性松香、二元醇、交联剂按重量比为1 1 2 0. 05 0. 3混合,得到混 合物;所述二元醇为聚乙二醇、聚四氢呋喃二醇或聚己内酯二醇;所述改性松香为式I或 式II所示的化合物;c)加热所述混合物,所述改性松香和所述二元醇发生酯缩合并通过通过交联剂交 联,得到松香聚酯本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种松香聚酯弹性体,其特征在于,包括改性松香、二元醇和交联剂;所述改性松香为式Ⅰ或式Ⅱ所示的化合物:  ***;  所述二元醇为聚乙二醇、聚四氢呋喃二醇或聚己内酯二醇;所述改性松香、二元醇和交联剂按重量比为1∶1~2∶0.05~0.3;所述松香聚酯弹性的降解性为9%~22%。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:王红华周光远王海卫张红德
申请(专利权)人:中国科学院长春应用化学研究所
类型:发明
国别省市:82[中国|长春]

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