[发明专利]一种改性聚氨酯材料及其制备方法

说明书

一种改性聚氨酯材料及其制备方法，涉及聚合物材料领域，该制备方法以侧链含有羟基的植物油或其衍生物作为链转移中心，在有机金属催化剂催化下，与环状酯类单体发生开环聚合反应，得到具有星型拓扑结构的聚酯化合物，再将该聚酯化合物用以制备聚氨酯。该制备方法的原料廉价易得，操作方便实用，适合大规模的工业化生产。其通过调整投料比更是能实现对改性聚氨酯材料的支链长度的控制，具有较佳的实用价值。其采用上述改性聚氨酯材料的制备方法制备得到的改性聚氨酯材料各组分之间的相容性好，不存在相分离现象，具有较高的拉伸强度和断裂伸长率，力学性能优异。

技术领域

本发明涉及聚合物材料领域，具体而言，涉及一种改性聚氨酯材料及其制备方法。

背景技术

聚氨酯具有优异的附着力、耐磨性、高弹性等性能，因此被广泛的应用于涂料、胶黏剂及弹性体等领域。但聚氨酯材料在耐水性、耐溶剂性等方面存在缺陷。聚氨酯制备过程中常用的交联剂为小分子交联剂，包括多元醇和多元胺交联剂。用小分子交联剂制备改性聚氨酯材料操作简便，生产成本低，但小分子交联剂存在相容性差，在改性聚氨酯材料中易迁移，而使用大分子交联剂能改善上述问题。

环状酯类单体的“Immortal”开环聚合过程，是链转移剂小分子醇(ROH)与增长链之间快速交换，最终形成大量以醇羟基结尾的休眠聚合物(RO-PLA-OH)与增长聚合物链(LMOPLA-OR)(L＝配体,M＝金属催化中心)的快速交换交替增长的聚合体系。末端的醇羟基使这类聚酯材料具备作为大分子交联剂的潜力。然而，常见的线型聚酯材料存在较高的本体黏度、高结晶度等缺点。相比之下，具有拓扑结构的高分子材料，如树枝状、梳型、超枝化、星型、及H型等支链结构和环型等结构，则一般具有较低结晶度、扩散系数和低的熔融粘度，分子表面有较高官能度、较小的流体动力学体积等独特的性质。在材料改性、纳米科技和生物医药等领域有着重要应用前景。因此，将具有拓扑结构的高分子材料作为聚氨酯的大分子交联剂来对聚氨酯进行改性具有巨大的研究价值。

发明内容

本发明的目的在于提供一种改性聚氨酯材料的制备方法，其操作简单，原料廉价易得，反应过程转化率高，产物的分子量可控，适合大规模的工业化生产。

本发明的另一目的在于提供一种改性聚氨酯材料，其采用上述改性聚氨酯材料的制备方法制备得到，其相容性好，不会出现相分离现象，并且拉伸强度高，断裂伸长率大，具有拉伸结晶性和透明性。

本发明的实施例是这样实现的：

一种改性聚氨酯材料的制备方法，其包括：

将链转移剂与环状酯类单体混合，在有机金属催化剂催化下发生开环聚合反应，得到星型聚酯化合物；将星型聚酯化合物与多异氰酸酯、聚醚多元醇混合；其中，链转移剂为侧链含有羟基的植物油或其衍生物。

一种改性聚氨酯材料，其由上述改性聚氨酯材料的制备方法制备得到。

本发明实施例的有益效果是：

本发明实施例提供了一种改性聚氨酯材料的制备方法，其以侧链含有羟基的植物油或其衍生物作为链转移中心，在有机金属催化剂催化下，与环状酯类单体发生开环聚合反应，得到具有星型拓扑结构的聚酯化合物，再将该聚酯化合物用以制备聚氨酯。该制备方法的原料廉价易得，操作方便实用，适合大规模的工业化生产。其通过调整投料比更是能实现对改性聚氨酯材料的支链长度的控制，具有较佳的实用价值。

本发明实施例还提供了一种改性聚氨酯材料，其采用上述改性聚氨酯材料的制备方法制备得到。该改性聚氨酯材料各组分之间的相容性好，不存在相分离现象，具有较高的拉伸强度和断裂伸长率，力学性能优异。

具体实施方式