專利名稱：一種碳二亞胺類聚合物及其制備方法與用途的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種碳二亞胺類聚合物及其制備方法，它們可用于作為抗水解穩(wěn)定劑添加于聚氨酯和聚酯彈性體。
背景技術(shù)：
在潮濕、溫暖的氣候條件下，很多聚合物會(huì)慢慢地降解直至失去任何性能。這是因?yàn)樵谳^高的溫度條件下，水分子會(huì)破壞構(gòu)成聚合物的大分子長(zhǎng)鏈。這種現(xiàn)象叫做“水解”。毫無(wú)疑問(wèn)，最易受到這種現(xiàn)象影響的是那些長(zhǎng)期暴露在潮濕、溫?zé)岬沫h(huán)境中的材料。這種現(xiàn)象對(duì)彈性材料的表面光潔度、強(qiáng)度、彈性和硬度等等都有很大的副面影響。解決這個(gè)問(wèn)題的一種方法是采用非常昂貴的、具有很好的抵抗水分子攻擊的特殊聚合物；或者，也可以采用較為經(jīng)濟(jì)的解決方法，使用“普通材料”，在這種“普通材料”中加入抗水解穩(wěn)定劑。即便是在最惡劣的環(huán)境條件下，含有抗水解穩(wěn)定劑的聚合物的使用壽命將會(huì)延長(zhǎng)近三倍。抗水解劑的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用，意味著它能被非常便捷地加入到聚合物，從而使聚合物長(zhǎng)期水解穩(wěn)定。聚酯型微孔聚氨酯彈性體具有非常優(yōu)越的動(dòng)態(tài)阻尼性能?；谶@一非常特殊的性能，用聚酯型微孔聚氨酯彈性體制造的輔助減震彈簧被廣泛應(yīng)用于各類汽車中?？顾夥€(wěn)定劑用來(lái)防止輔助減震彈簧因水解老化而過(guò)早報(bào)廢，從而延長(zhǎng)汽車減震系統(tǒng)的使用壽命。熱塑性彈性體越來(lái)越多地被廣泛應(yīng)用于電纜生產(chǎn)。使用抗水解穩(wěn)定劑可以削弱酯基彈性體對(duì)水解作用的敏感度。聚氨酯彈性體和熱塑性聚氨酯材料在制鞋業(yè)被公認(rèn)為高質(zhì)量材料。休閑鞋，安全鞋， 滑雪靴和滑雪板靴都要求耐水解?？顾夥€(wěn)定劑不僅可被廣泛應(yīng)用于PET、TPU/PU、TPEE， 由于其以固體，液體或母粒存在它可保護(hù)幾乎所有重要工程塑料的過(guò)早水解老化，如PBT、 TPE、PA和EVA?？顾夥€(wěn)定劑除了作為一種抗水解劑外，還可以作為一種加工助劑，與擠出加工過(guò)程中產(chǎn)生的酸類物質(zhì)反應(yīng)，抗水解穩(wěn)定劑防止了分子量的降低，從而削弱了加工過(guò)程對(duì)聚合物的破壞，提高了加工的安全性。造紙生產(chǎn)過(guò)程的工藝條件為聚合物材料的水解提供了理想的環(huán)境新鮮的濕紙張通過(guò)100度以上的干燥帶，從而得到干燥.而這些干燥帶是由聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET)單絲織造而成的。問(wèn)題在于，雖然PET的機(jī)械性能和加工性能使這種材料成為擔(dān)當(dāng)干燥工作的理想材料，它仍然具有一個(gè)致命的弱點(diǎn)極易水解。 這個(gè)問(wèn)題在抗水解穩(wěn)定劑的幫助下可以得到大大的緩解。在PET單絲中添加入抗水解穩(wěn)定劑來(lái)延遲極易破壞材料的水解過(guò)程的發(fā)生和進(jìn)行，并使材料的使用壽命延長(zhǎng)近三倍。有抗水解劑抗水解穩(wěn)定劑保護(hù)的產(chǎn)品通過(guò)保證生產(chǎn)線的連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)而大大地降低了造紙生產(chǎn)的成本；零部件不需要經(jīng)常更換，由此而產(chǎn)生較少的停頓。進(jìn)入21世紀(jì)以來(lái)，工業(yè)上廣泛應(yīng)用的水解穩(wěn)定劑是碳二亞胺類物質(zhì)，屬于多功能抗水解穩(wěn)定劑，應(yīng)用范圍廣(PET、PBT、PU、PU 橡膠、TPU、EVA、黏合劑)，是一種全方位水解穩(wěn)定劑，因?yàn)閮r(jià)格昂貴，目前只能應(yīng)用于高檔工程塑料和聚氨酯等聚合物材料中。碳二亞胺類通?？梢酝ㄟ^(guò)常用的已知方法制備，例如通過(guò)讓催化劑作用在單異氰酸酯或聚異氰酸酯上，除去二氧化碳。這樣的碳二亞胺類，他們的制備和作為穩(wěn)定劑以阻止基于聚酯的塑料水解分解的使用，在例如DE-A 4318979、JP-200608326U DE-4442724,US-5352400、US-5654479、CN1103754C、CN101628882A 和 EP-A460481 中描述。目前市場(chǎng)上德國(guó)拜耳公司子公司萊茵化學(xué)公司(商品SMabaxol 1，Stabaxol P 200)、德國(guó)Raschig GmbH公司等作為聚氨酯/工程塑料的添加劑的抗水解穩(wěn)定劑產(chǎn)品，化學(xué)成分就是單碳二亞胺或碳二亞胺低聚物；部分產(chǎn)品結(jié)構(gòu)如下
權(quán)利要求
1. 一種碳二亞胺類聚合物，其特征在于它的分子通式(I)為
2. 一種如權(quán)利要求1所述的碳二亞胺類聚合物的制備方法，其特征在于在催化劑存在下，亞甲基雙(4- (2，6—二烷基)苯基異氰酸酯)在100 140°C溫度下進(jìn)行無(wú)溶劑的縮聚反應(yīng)，反應(yīng)10 20小時(shí)得到含有異氰酸酯基團(tuán)的中間體產(chǎn)物多碳二亞胺，然后再加入2， 6 一二烷基苯基異氰酸酯衍生物，在100 110°C溫度進(jìn)行縮合反應(yīng)4 一 16小時(shí)，在減壓蒸溜回收催化劑和未反應(yīng)的原料等的后處理后得到碳二亞胺類聚合物(I)；反應(yīng)式為其中RpHR4W5和η定義與權(quán)利要求1相同。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種碳二亞胺類聚合物(I)的制備方法，其特征在于所述的催化劑選自1-甲基-1-氧-磷雜環(huán)戊烯及其異構(gòu)體中的一種或多種，催化劑的用量是亞甲基雙(4- (2,6 一二烷基)苯基異氰酸酯)的質(zhì)量的0.01% 0.5%。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種碳二亞胺類聚合物(I)的制備方法，其特征在于所述的 2，6 —二烷基苯基異氰酸酯衍生物的用量與中間體產(chǎn)物多碳二亞胺所含有的異氰酸酯基團(tuán)的摩爾當(dāng)量比例為1 2:1。
5.如權(quán)利要求1所述的一種碳二亞胺類聚合物(I)，用于作為抗水解穩(wěn)定劑的應(yīng)用，以防止含酯結(jié)構(gòu)的聚氨酯和聚酯彈性體的水解降解。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種碳二亞胺類聚合物及其制備與用途，它涉及通式(I)的碳二亞胺類聚合物及其制備方法，其中n和R1、R2、R3、R4、R5的定義如權(quán)利要求1。本發(fā)明的碳二亞胺類聚合物可作為抗水解穩(wěn)定劑添加于聚氨酯和聚酯彈性體，以防止含酯結(jié)構(gòu)的聚氨酯和聚酯彈性體的水解降解。(I)
文檔編號(hào)C08L67/00GK102504161SQ20111031532
公開(kāi)日2012年6月20日 申請(qǐng)日期2011年10月18日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月18日
發(fā)明者李偉軍 申請(qǐng)人:池州萬(wàn)維化工有限公司