本发明专利技术提供了一种聚氨酯及其制备方法和用途。本发明专利技术所提供的聚氨酯为包括下列反应成分的反应产物：二异氰酸酯、多异氰酸酯或异氰酸酯封端预聚物、多元醇、碳酸酯、羧酸酯、任选的催化剂、任选的扩链剂、任选的发泡剂和/或表面活性剂，所述碳酸酯的碳酸酯基官能团和羧酸酯的羧酸酯基官能团的摩尔比为0.85-3.40。用本发明专利技术提供的制备方法制备的聚氨酯，具有良好的物理机械性能，尤其具有良好的耐水解性能。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及聚氨酯领域，特别涉及一种聚氨酯及其制备方法和用途。
技术介绍
聚酯型聚氨酯的耐水解性能一直是其应用中的一个问题。这是因为，在使用过程中，由于接触水汽或与水直接接触，酯键会因发生水解反应而断裂，从而导致高分子链断裂，它们的物理性能也因此逐渐降低，以致最后彻底丧失。因此，如何提高它们的抗水解性能，一直是材料领域的研究课题。·通过向聚氨酯反应组分中加入一定含量的助剂可提高抗水解性能。这种添加助剂的方法因为简单易行和操作方便，被广泛应用。GB 1205257A公开了碳酸亚烷基酯(alkylene carbonates)作为添加剂，可改善聚酯型聚氨酯材料的水解稳定性。US6737471B2公开了一元羧酸的酯或多元羧酸的酯(其(第一)电离常数(pKa)为O. 5_4)可以提高聚氨酯的水解稳定性，并且当添加一定比例的羧酸酯时，所得到的聚氨酯微孔弹性体具有最好的水解稳定性。
技术实现思路
本专利技术的目的之一，在于提供一种具有改善的耐水解性的聚氨酯。根据本专利技术的一个实施例，所述聚氨酯，为包括下列成分A)-G)的反应成分的反应产物A) 一种或多种二异氰酸酯、多异氰酸酯或异氰酸酯封端预聚物，所述异氰酸酯封端预聚物为异氰酸酯与第一多元醇的反应产物；B) 一种或多种第二多元醇；C) 一种或多种碳酸酯；D) 一种或多种羧酸酯，所述羧酸酯的羧酸的第一电离常数为O. 5-4 ；E)任选的一种或多种催化剂；F)任选的一种或多种扩链剂，所述扩链剂的分子量小于等于800 ;和G)任选的一种或多种发泡剂和/或表面活性剂；所述第一多元醇和第二多元醇中至少一种为聚酯多元醇。优选地，所述聚酯多元醇的羟值为20-280mgK0H/g，官能度为1_3。在一个优选的实施例中，所述碳酸酯的碳酸酯基官能团和羧酸酯的羧酸酯基官能团的摩尔比为O. 85-3. 40。在另一个优选的实施例中，所述碳酸酯为环状碳酸酯和/或线性碳酸酯。在又一个优选的实施例中，所述碳酸酯选自下列的一种或多种环状碳酸酯碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、1，2-碳酸丁烯酯、2，3-碳酸丁烯酯、1，2-环己烯碳酸酯和苯乙烯碳酸酯。在还一个优选的实施例中，所述羧酸酯选自下列的一种或多种二甲基草酸酯、二乙基草酸酯、二丁基草酸酯，Y-丁内酯、Y-戊内酯、ε-己内酯、α，Y-二甲基丁内酯、β，Y _ 二甲基丁内酉旨、Y，Y -二甲基丁内酉旨和α_乙基-Y -甲基丁内酉旨。在还一个优选的实施例中，所述聚氨酯的两周耐水解性能为拉伸强度保留值40-100%，根据 SATRA ΤΜ344 标准测定。本专利技术的目的之二，在于提供一种制备聚氨酯的方法。根据本专利技术的一个实施例，所述制备聚氨酯的方法，包括步骤使包括下列成分A)-G)的反应成分反应Α) 一种或多种二异氰酸酯、多异氰酸酯或异氰酸酯封端预聚物，所述异氰酸酯封端预聚物为异氰酸酯与第一多元醇的反应产物；B) 一种或多种第二多元醇；C) 一种或多种碳酸酯；D) 一种或多种羧酸酯，所述羧酸酯的羧酸的第一电离常数为O. 5-4 ；Ε)任选的一种或多种催化剂；F)任选的一种或多种扩链剂，所述扩链剂的分子量小于等于800 ;和G)任选的一种或多种发泡剂和/或表面活性剂；所述第一多元醇和第二多元醇中至少一种为聚酯多元醇。优选地，所述聚酯多元醇的羟值为20-280mgK0H/g，官能度为1_3。 在一个优选的实施方式中，所述碳酸酯的碳酸酯基官能团和羧酸酯的羧酸酯基官能团的摩尔比为O. 85-3. 40。在另一个优选的实施例中，所述碳酸酯为环状碳酸酯和/或线性碳酸酯。在又一个优选的实施例中，所述碳酸酯选自下列的一种或多种环状碳酸酯碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、1，2-碳酸丁烯酯、2，3-碳酸丁烯酯、1，2-环己烯碳酸酯和苯乙烯碳酸酯。在还一个优选的实施例中，所述羧酸酯选自下列的一种或多种二甲基草酸酯、二乙基草酸酯、二丁基草酸酯，Y-丁内酯、Y-戊内酯、ε-己内酯、α，Y-二甲基丁内酯、β，Y _ 二甲基丁内酉旨、Y Y -二甲基丁内酉旨和乙基-Y -甲基丁内酉旨。在还一个优选的实施例中，所述聚氨酯的两周耐水解性能为拉伸强度保留值40-100%，根据 SATRA ΤΜ344 标准测定。本专利技术的目的之三，在于提供一种根据本专利技术所制备的聚氨酯在制备聚氨酯泡沫、微孔弹性体和弹性体的应用。用本专利技术提供的制备方法制备的聚氨酯，具有良好的物理机械性能，尤其具有良好的耐水解性能。本专利技术所提供的聚氨酯，特别适合于制备聚氨酯泡沫、微孔弹性体和弹性体。具体实施例方式申请人:意外地发现通过在制备聚氨酯的过程中同时加入碳酸酯和羧酸酯，与单独加入碳酸酯或羧酸酯相比，能够显著提高所得的聚氨酯耐水解能力，特别是在优选的碳酸酯和羧酸酯的摩尔比例范围内，该技术效果尤其显著。聚氨酯本专利技术在制备聚氨酯的过程中加入了碳酸酯和羧酸酯，与现有技术相比，显著提高了所制得的聚氨酯的耐水解性能。优选地，碳酸酯的碳酸酯基官能团和羧酸酯的羧酸酯基官能团的摩尔比为O. 85-3. 40，尤其显著提高聚氨酯的耐水解性能。本专利技术所提供的聚氨酯，为包括下列成分A)-G)的反应成分的反应产物A) 一种或多种二异氰酸酯、多异氰酸酯或异氰酸酯封端预聚物，所述异氰酸酯封端预聚物为异氰酸酯与第一多元醇的反应产物；B) 一种或多种第二多元醇；C) 一种或多种碳酸酯；D) 一种或多种羧酸酯，所述羧酸酯的羧酸的第一电离常数为O. 5-4 ；E)任选的一种或多种催化剂；F)任选的一种或多种扩链剂，所述扩链剂的分子量小于等于800 ;和G)任选的一种或多种发泡剂和/或表面活性剂；所述第一多元醇和第二多元醇中至少一种为聚酯多元醇。优选地，所述聚酯多元醇的羟值为20-280mgK0H/g，官能度为1_3。本领域技术人员熟知羟值的测量方法，例如在Houben ffeyl, Methoden der OrganischenChemie, vol. XIV/2Makromolekulare Stoffe,ρ· 17,Georg Thieme Verlag ;Stuttgart 1963中所公开的。将该文献的全部内容以引用的方式合并入本文中。所述A)包括一种或多种二异氰酸酯和/或多异氰酸酯，所述二异氰酸酯和/或多异氰酸酯可以是一种二异氰酸酯和/或多异氰酸酯也可以是多种二异氰酸酯和/或多异氰酸酯的混合物。所述二异氰酸酯和/或多异氰酸酯可用通式R(NCO)n表示，其中，R表示含2-18个碳原子的脂肪族烃基、 含6-15个碳原子的芳烃基、或含8-15个碳原子的芳脂族烃基，η = 2-4 ο所述二异氰酸酯和/或多异氰酸酯，优选但不限于乙烯基二异氰酸酯、四亚甲基-1，4- 二异氰酸酯、己二异氰酸酯(HDI)、十二烷基-1，2- 二异氰酸酯、环丁烷-1，3- 二异氰酸酯、环己烷-1，3- 二异氰酸酯、环己烷-1，4- 二异氰酸酯、1-异氰酸酯基_3，3，5-三甲基-5-异氰酸酯基甲基环己烷、六氢甲苯-2，4-二异氰酸酯、六氢甲苯-2，6-二异氰酸酯、六氢苯基_1，3-二异氰酸酯、六氢苯基-1,4- 二异氰酸酯、全氢化_ 二苯基甲烧-2,4-二异氰酸酯、全氢化-二苯基甲烷-4，4- 二异氰酸酯、亚苯基-1，3- 二异氰酸酯、亚苯基-1，4- 二异氰酸酯、杜烯-1，4- 二异氰本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种聚氨酯，为包括下列成分A)?G)的反应成分的反应产物，A)一种或多种二异氰酸酯、多异氰酸酯或异氰酸酯封端预聚物，所述异氰酸酯封端预聚物为异氰酸酯与第一多元醇的反应产物；B)一种或多种第二多元醇；C)一种或多种碳酸酯；D)一种或多种羧酸酯，所述羧酸酯的羧酸的电离常数为0.5?4；E)任选的一种或多种催化剂；F)任选的一种或多种扩链剂，所述扩链剂的分子量小于等于800；和G)任选的一种或多种发泡剂和/或表面活性剂；其中所述第一多元醇和第二多元醇中至少一种为聚酯多元醇。
【技术特征摘要】
1.一种聚氨酯，为包括下列成分A)-G)的反应成分的反应产物，A)一种或多种二异氰酸酯、多异氰酸酯或异氰酸酯封端预聚物，所述异氰酸酯封端预聚物为异氰酸酯与第一多元醇的反应产物；B)一种或多种第二多元醇；C)一种或多种碳酸酯；D)一种或多种羧酸酯，所述羧酸酯的羧酸的电离常数为O. 5-4 ；E)任选的一种或多种催化剂；F)任选的一种或多种扩链剂，所述扩链剂的分子量小于等于800;和G)任选的一种或多种发泡剂和/或表面活性剂；其中所述第一多元醇和第二多元醇中至少一种为聚酯多元醇。2.如权利要求1所述的聚氨酯，所述聚酯多元醇的羟值为20-280mgK0H/g，官能度为1_3 ο3.如权利要求1所述的聚氨酯，其中所述碳酸酯的碳酸酯基官能团和羧酸酯的羧酸酯基官能团的摩尔比为O. 85-3. 40。4.如权利要求1所述的聚氨酯，其中所述碳酸酯为环状碳酸酯和/或线性碳酸酯。5.如权利要求4所述的聚氨酯，其中所述碳酸酯选自下列的一种或多种环状碳酸酯碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、1，2-碳酸丁烯酯、2，3-碳酸丁烯酯、1，2-环己烯碳酸酯和苯乙烯碳酸酯。6.如权利要求1所述的聚氨酯，其中所述羧酸酯选自下列的一种或多种二甲基草酸酯、二乙基草酸酯、二丁基草酸酯、Y-丁内酯、Y-戊内酯、ε-己内酯、α，Υ-二甲基丁内酉旨、β，Y _ 二甲基丁内酉旨、Y Y -二甲基丁内酉旨和乙基-Y -甲基丁内酉旨。7.如权利要求1-6中任一项所述的聚氨酯，其中所述聚氨酯的两周耐水解性能为拉伸强度保留值40-100%，根据SATRA ΤΜ344标准测定。8.一种制备聚氨酯的方法，包括步骤使包括下列成分A)-G)的反应成分反应，Α) 一...
【专利技术属性】
技术研发人员：周志平，张跃冬，石金贵，
申请(专利权)人：拜耳材料科技中国有限公司，
类型：发明
国别省市：
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