[发明专利]己内酯-聚酯二元醇聚合物的制备方法和聚氨酯微孔弹性体的合成方法

说明书

本发明属于聚合物合成方法技术领域，具体涉及一种己内酯‑聚酯二元醇聚合物的制备方法和一种聚氨酯微孔弹性体的合成方法。本发明利用己二酸型聚酯二元醇和己内酯的共聚反应而制得新的己内酯‑聚酯二元醇聚合物，可使用该己内酯‑聚酯二元醇聚合物为反应原料之一，用于进一步合成新的聚氨酯微孔弹性体。依据本发明所述合成方法制备的聚氨酯微孔弹性体在‑40℃至120℃的温度范围内具有稳定的压缩模量，即使所述聚氨酯微孔弹性体被置于高温环境中也不会发生性能显著降低；因此，所述聚氨酯微孔弹性体特别适用于作为承受动态疲劳的高强度阻尼元件，如汽车等交通工具的缓冲减震元件和桥梁减震块等。

技术领域

本发明属于聚合物合成方法技术领域，具体涉及一种己内酯-聚酯二元醇聚合物的制备方法和一种聚氨酯微孔弹性体的合成方法。

背景技术

众所周知，聚氨酯微孔弹性体(PUR)是聚酯二元醇、聚醚多元醇与异氰酸酯，在低分子量二醇或水等链增长剂和催化剂等助剂的存在下，发生反应制备而得的聚合物产品。使用聚酯二元醇为原料之一的PUR，比使用聚醚多元醇为原料之一的PUR的耐水解耐寒性能要差。而另一方面，使用聚醚多元醇制得的PUR，其耐热性、耐油性和耐溶剂性能则较差，因而使用受到限制。使用聚碳酸酯多元醇制得的PUR可改善上述缺点，然而此类聚氨酯微孔弹性体产品的低温柔顺性能并不理想，而且价格昂贵。

现有技术里，在人们已知的聚酯型PUR中，耐水解性能和耐低温性能均较好的聚氨酯微孔弹性体产品是由聚己内酯多元醇合成的，但是，在实际使用过程中，其低温压缩模量严重偏高。此外，已知的PUR种类还包括：由具有烷基侧链的链状二元醇制备的聚酯型PUR，如来自2-甲基丙二醇、新戊二醇、2-丁基-2-乙基-1，3-丙二醇、3-甲基-1，5-戊二醇等的聚酯型PUR，然而，这些PUR产品在实用上和耐水性能等方面都表现得不够理想，又由于其在分子结构中引入了侧链烃基，这会增大大分子之间的距离、降低分子间的作用力，使大分子不易取向结晶，从而导致微孔弹性体的机械强度下降，同时，侧基的存在也妨碍软链段的自由旋转和微相分离，因此对其低温性能的改善也不一定奏效。

中国专利CN104650330B公开了一种耐低温耐水解的聚氨酯微孔弹性体的制备方法，该方法采用混合二元醇和二元羧酸制得聚酯二元醇，其中：混合二元醇由a)具有醚键的相对分子量为100-200的二醇、b)具有侧甲基的相对分子量为80-200的二醇和c)具有直链的相对分子量为80-200的二醇混合而成的，其中组分a)、组分b)和组分c)的摩尔用量均为混合二元醇总量的20-40％；然而，该聚氨酯微孔弹性体在高温下易发生材料的压缩模量严重下降且在低温下易发生压缩模量大幅上升，尤其是，该聚氨酯微孔弹性体在的综合性能在高温下降低较严重。

发明内容

为了克服现有技术中存在的上述技术缺陷，本发明旨在提供一种数均分子量Mn为1000-3000的己内酯-聚酯二元醇，并进一步利用该己内酯-聚酯二元醇以制备出一种在-40℃至120℃的温度范围内压缩模量稳定的聚氨酯微孔弹性体，而且该聚氨酯微孔弹性体即使被置于高温环境中也不会发生性能显著降低。

具体地，本发明第一方面提供了一种己内酯-聚酯二元醇聚合物的制备方法，其包括以下步骤：

在惰性气体保护下，向反应容器中分别加入羟值为112-224mgKOH/g的己二酸型聚酯二元醇，己内酯，钛酸四丁酯；加热反应，经开环聚合而生成羟值为羟值为40-112mgKOH/g的己内酯-聚酯二元醇聚合物。

其中，所述惰性气体例如为氮气、氩气。其中，

优选地，在上述制备方法中，所述加热反应的温度为150-170℃。

优选地，在上述制备方法中，所述己二酸型聚酯二元醇为聚己二酸-2-甲基丙二醇酯和/或聚己二酸-1,2-丙二醇酯。

优选地，在上述制备方法中，所述己二酸型聚酯二元醇与所述己内酯的质量比为1:3～3:1。