一種改性聚丁二烯聚氨酯的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于聚氨酯制備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種改性聚丁二烯聚氨酯的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]聚氨酯含有強(qiáng)極性氨基甲酸酯基團(tuán)，調(diào)節(jié)配方中NC0/0H的比例，可以制得熱固性聚氨酯和熱塑性聚氨酯的不同產(chǎn)物。按其分子結(jié)構(gòu)可分為線型和體型兩種。體型結(jié)構(gòu)中由于交聯(lián)密度不同，可呈現(xiàn)硬質(zhì)、軟質(zhì)或介乎兩者之間的性能，具有高強(qiáng)度、高耐磨和耐溶劑等特點(diǎn)。
[0003]在高鐵防水施工中，通常使用以“聚脲材料”做成的涂層。它不僅具有優(yōu)異的耐磨性、抗沖性、抗開裂、耐紫外線以及耐高低溫性能，而且在施工效率極高，一次施工即可達(dá)到設(shè)計(jì)厚度，還不受環(huán)境溫度、濕度影響，可在任意曲面、斜面及垂直面上快速噴涂成型，完全滿足了無碴軌道的苛刻要求。
[0004]間同-1，2-聚丁二烯是同時(shí)具有塑料和橡膠性質(zhì)的一種高聚物，自其問世以來便引起人們廣泛的關(guān)注。其性能取決于間規(guī)度，低間規(guī)度的間同-1，2-聚丁二烯為彈性體，高間規(guī)度的間同-1，2-聚丁二烯是一種半結(jié)晶塑料。目前合成間同-1，2-聚丁二烯大多數(shù)催化體系的活性較低，產(chǎn)物1，2-結(jié)構(gòu)含量較低，間規(guī)度小，難以控制聚合產(chǎn)物的結(jié)晶度。
[0005]Co系催化劑是合成間同-1，2-聚丁二烯立構(gòu)規(guī)整性很高的體系，是合成高規(guī)整度間同-1，2-聚丁二烯的首選催化劑，Co催化體系在正己烷、加氫汽油和甲苯等溶劑中均形成均相溶液，不溶性無機(jī)鹽如CoS04和CoC12與烷基鋁反應(yīng)能形成均相絡(luò)合物。當(dāng)Co系催化劑采用不含鹵素的烷基鋁做助催化劑時(shí)，可得到高1，2-結(jié)構(gòu)的聚丁二烯。
[0006]聚氨酯材料可用在國民生活的各個(gè)領(lǐng)域，應(yīng)用范圍非常廣。目前，生產(chǎn)聚丁烯聚氨酯的工藝路線中，存在中間反應(yīng)產(chǎn)物酸，因此會(huì)產(chǎn)生副反應(yīng)，同時(shí)存在安全隱患，設(shè)備腐蝕等環(huán)保方面的問題，使它在工業(yè)上的應(yīng)用受到局限。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的目的在于提供一種改性聚丁二烯聚氨酯的制備方法，使催化體系中單體轉(zhuǎn)化率大于82%，得到的聚氨酯耐低溫，成膜性好，反應(yīng)操作簡(jiǎn)單，具有對(duì)環(huán)境比較友好，安全隱患較小等優(yōu)點(diǎn)。
[0008]本發(fā)明采取的技術(shù)方案為:
一種改性聚丁二烯聚氨酯的制備方法，其特征在于，包括如下步驟:
(1)催化體系:在高純氮?dú)獗Ｗo(hù)下，在聚合器中加入丁二烯濃度為5mol/L的環(huán)己烷，室溫下先加入含有6%的三異丁基鋁溶液，然后再加入2%的負(fù)載型乙酰丙酮鈷，最后加入3%的二硫化碳，3°C反應(yīng)40-50min ；
(2)制中間體:將上述催化體系升溫到12°C反應(yīng)2-3h，按照丁二烯與過氧化氫摩爾比為1: 1.5的比例加入過氧化氫，加入15-20%的聚己內(nèi)酯二醇和8-12%的異氰酸酯，控制溫度為60-70°C反應(yīng)2h;
(3)制聚氨酯乳液:加入6-8%三羥甲基丙烷、10%甘油、5-6%的二羥甲基丁酸反應(yīng)2-3h，降溫到35-45°C，在3000轉(zhuǎn)/分的高速剪切下加入1.5_2%的中和劑和200%的水進(jìn)行乳化；
(4)制聚丁二烯聚氨酯:將聚氨酯乳液在55°C和-0.06MPa條件下脫去溶劑，即得到聚丁二烯基水性聚氨酯。
[0009]本發(fā)明的有益效果:
本發(fā)明通過化學(xué)共聚的方法對(duì)丁二烯進(jìn)行催化，從而制得改性丁二烯聚氨酯，催化體系中單體轉(zhuǎn)化率大于82%，得到的聚氨酯耐低溫，成膜性好，反應(yīng)操作簡(jiǎn)單，具有對(duì)環(huán)境比較友好，安全隱患較小等優(yōu)點(diǎn)。
【具體實(shí)施方式】
[0010]實(shí)施例1
一種改性聚丁二烯聚氨酯的制備方法，其特征在于，包括如下步驟:
(1)催化體系:在高純氮?dú)獗Ｗo(hù)下，在聚合器中加入丁二烯濃度為5mol/L的環(huán)己烷，室溫下先加入含有6%的三異丁基鋁溶液，然后再加入2%的負(fù)載型乙酰丙酮鈷，最后加入3%的二硫化碳，311C反應(yīng)40min ；
(2)制中間體:將上述催化體系升溫到12°C反應(yīng)2h，按照丁二烯與過氧化氫摩爾比為I: 1.5的比例加入過氧化氫，加入18%的聚己內(nèi)酯二醇和10%的異氰酸酯，控制溫度為65°C 反應(yīng) 2h ；
(3)制聚氨酯乳液:加入6%三羥甲基丙烷、10%甘油、5%的二羥甲基丁酸反應(yīng)2h，降溫到35°C，在3000轉(zhuǎn)/分的高速剪切下加入1.5%的中和劑和200%的水進(jìn)行乳化；
(4)制聚丁二烯聚氨酯:將聚氨酯乳液在55°C和-0.06MPa條件下脫去溶劑，即得到聚丁二烯基水性聚氨酯。
[0011]實(shí)施例2
一種改性聚丁二烯聚氨酯的制備方法，其特征在于，包括如下步驟:
(1)催化體系:在高純氮?dú)獗Ｗo(hù)下，在聚合器中加入丁二烯濃度為5mol/L的環(huán)己烷，室溫下先加入含有6%的三異丁基鋁溶液，然后再加入2%的負(fù)載型乙酰丙酮鈷，最后加入3%的二硫化碳，311C反應(yīng)45min ；
(2)制中間體:將上述催化體系升溫到12°C反應(yīng)3h，按照丁二烯與過氧化氫摩爾比為I: 1.5的比例加入過氧化氫，加入20%的聚己內(nèi)酯二醇和10%的異氰酸酯，控制溫度為65°C 反應(yīng) 2h ；
(3)制聚氨酯乳液:加入7%三羥甲基丙烷、10%甘油、6%的二羥甲基丁酸反應(yīng)2.5h，降溫到40°C，在3000轉(zhuǎn)/分的高速剪切下加入1.8%的中和劑和200%的水進(jìn)行乳化；
(4)制聚丁二烯聚氨酯:將聚氨酯乳液在55°C和-0.06MPa條件下脫去溶劑，即得到聚丁二烯基水性聚氨酯。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種改性聚丁二烯聚氨酯的制備方法，其特征在于，包括如下步驟: (1)催化體系:在高純氮?dú)獗Ｗo(hù)下，在聚合器中加入丁二烯濃度為5mol/L的環(huán)己烷，室溫下先加入含有6%的三異丁基鋁溶液，然后再加入2%的負(fù)載型乙酰丙酮鈷，最后加入3%的二硫化碳，3°C反應(yīng)40-50min ； (2)制中間體:將上述催化體系升溫到12°C反應(yīng)2-3h，按照丁二烯與過氧化氫摩爾比為1: 1.5的比例加入過氧化氫，加入15-20%的聚己內(nèi)酯二醇和8-12%的異氰酸酯，控制溫度為60-70°C反應(yīng)2h ； (3)制聚氨酯乳液:加入6-8%三羥甲基丙烷、10%甘油、5-6%的二羥甲基丁酸反應(yīng)2-3h，降溫到35-45°C，在3000轉(zhuǎn)/分的高速剪切下加入1.5_2%的中和劑和200%的水進(jìn)行乳化； (4)制聚丁二烯聚氨酯:將聚氨酯乳液在55°C和-0.06MPa條件下脫去溶劑，即得到聚丁 二烯基水性聚氨酯。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種改性聚丁二烯聚氨酯的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：（1）催化體系；（2）制中間體；（3）制聚氨酯乳液；（4）制聚丁二烯聚氨酯。本發(fā)明通過化學(xué)共聚的方法對(duì)丁二烯進(jìn)行催化，從而制得改性丁二烯聚氨酯，催化體系中單體轉(zhuǎn)化率大于82%，得到的聚氨酯耐低溫，成膜性好，反應(yīng)操作簡(jiǎn)單，具有對(duì)環(huán)境比較友好，安全隱患較小等優(yōu)點(diǎn)。
【IPC分類】C08G18-62, C08G18-42, C08F136-06, C08G18-66, C08G18-32, C08F4-70
【公開號(hào)】CN104650313
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201310598835
【發(fā)明人】修相鵬
【申請(qǐng)人】青島博研達(dá)工業(yè)技術(shù)研究所(普通合伙)
【公開日】2015年5月27日
【申請(qǐng)日】2013年11月25日