[发明专利]一种松香基MDI型聚氨酯预聚体的制备方法

说明书

发明公开了一种松香基MDI型聚氨酯预聚体的制备方法。首先利用松香的双键与丙烯酸进行加成反应，得到带有两个羧基的丙烯酸松香，再利用丙烯酸松香与甲基丙烯酸缩水甘油酯反应得到松香基多元醇，然后用松香基多元醇和二苯甲烷二异氰酸酯（MDI）发生化学反应得到松香基MDI型聚氨酯预聚体。本发明松香原料廉价易得、合成过程简单方便，有利于松香基聚氨酯的深度开发和利用，而且利用二苯甲烷二异氰酸酯（MDI）合成的聚氨酯具有塑料的强度和优异的加工性能，在化工、石油、纺织、交通、汽车、医疗等领域有望得到广泛的应用。

技术领域

本发明涉及一种松香基MDI型聚氨酯预聚体的制备方法。

背景技术

聚氨酯预聚体是多异氰酸酯和多元醇按一定比例反应制得的可反应性半成品，预聚体再与扩连刹、交联剂反应制得聚氨酯。聚氨酯预聚体通常可分为：端异氰酸酯基预聚体、端羟基预聚体、含封闭基团预聚体等，最常用的是端-NCO聚氨酯预聚体。制备端NCO基预聚体常用的多元醇有聚酯多元醇和聚醚多元醇两大类。松香是一种丰富的天然可再生林产资源，松香分子结构中的双键和羧酸基团，通过改性可制成一种新型多元醇，可部分或全部取代聚酯多元醇或聚醚多元醇。本发明以天然可再生资源松香为原料，首先利用松香与丙烯酸进行加成反应，得到带有两个羧基的加成物丙烯酸松香（RA），利用RA与甲基丙烯酸缩水甘油酯（GMA）进行酯化反应，得到一种新型松香基多元醇（RAG），RAG与二苯甲烷二异氰酸酯（MDI)反应制得松香基MDI聚氨酯预聚体。由于松香的三环菲骨架结构具有较强的刚性，MDI拥有对称结构，使聚氨酯高分子链之间的结晶性增强，聚氨酯材料的硬度、模量、撕裂强度等物理机械性能提高。用MDI制备的聚氨酯具有塑料的强度和优异的加工性能，尤其是在隔热、隔音、耐磨、耐油、弹性等方面具有其它合成材料无法比拟的优点，在化工、石油、纺织、交通、汽车、医疗等领域得到广泛的应用，成为经济发展和人民生活不可缺少的新兴材料。

发明内容

本发明的目的是提供一种以天然可再生资源松香为原料制备松香基MDI型聚氨酯预聚体的方法。

具体步骤为：

（1）将100.0质量份松香加入至装有搅拌棒、回流冷凝管、温度计、氮气保护装置的反应釜中，加热熔化后在400 r·min^-1下进行搅拌，加热至230℃后，开始缓慢滴加28.6质量份化学纯丙烯酸，持续1 小时，滴加完毕后使其在230℃下继续反应2小时，待温度降至200℃出料，得到丙烯酸松香加成物（RA）。

（2）在反应釜中将100.0质量份的 RA溶解于176.0质量份的分析纯甲苯中，加入76.0质量份质量百分比含量为97%甲基丙烯酸缩水甘油酯、0.5质量份催化剂分析纯三乙胺，升温至120℃，待酸值达到10mgKOH/g以下时停止反应，即得到松香基多元醇（RAG）的甲苯溶液。

（3）将100.0质量份的松香基多元醇（RAG）的甲苯溶液加入到反应釜中，加入5.0～20.0质量份质量百分比含量为98%的二苯甲烷二异氰酸酯（MDI)和0～0.5质量份催化剂化学纯二丁基二月桂酸锡，搅拌15 分钟使之混合均匀，在反应温度为30～70℃下进行反应，每隔0.5小时取样并用丙酮-二正丁胺法测定其-NCO含量，待测得的-NCO质量百分比含量稳定时停止反应，得到红棕色的松香基聚氨酯预聚体的甲苯溶液。

本发明最显著的特点是以天然可再生资源松香为原料，通过和丙烯酸等一系列物质进行反应，最终制得松香基MDI型聚氨酯预聚体，赋予松香更广泛的用途，所得松香基聚氨酯预聚体有望在化工、石油、纺织、交通、汽车、医疗等领域获得良好的应用。

具体实施方式

实施例1：