[发明专利]一种非异氰酸酯聚氨酯单体及其制备方法

说明书

本发明公开了一种非异氰酸酯聚氨酯单体及其制备方法，所述非异氰酸酯聚氨酯单体具有如下式所示的结构：其中，R选自饱和烷烃、不饱和烷烃或芳香烃基团；R¹为甲基或氢基；R²为烷基；R³为氢或烷基，所述非异氰酸酯聚氨酯单体具有双键基团很容易形成聚合物和共聚物，还具有非异氰酸酯聚氨酯特殊基团，具有很好的耐腐蚀性、耐化学性、耐水解性和抗渗透性，从分子结构上弥补了常规聚氨酯分子中的弱键结构，制备过程就是两个酰胺化反应，制备工艺简单。

技术领域

本发明涉及化工材料领域，特别涉及一种非异氰酸酯聚氨酯单体及其制备方法。

背景技术

聚氨酯是氨基甲酸酯类聚合物，由于其原料品种相当丰富，能制成形态各异的产品，被化学工程师誉为“可裁剪的”聚合物。近年随着经济增长，人们对聚氨酯产品的需求越来越大，并在全球范围内得到认可和发展，其工业化产品以极高的速度形成市场，是近年来已形成市场规模，而仍有很大发展潜力的亮点产品之一。

非异氰酸酯聚氨酯(Nonisocyanate Polyurethane,NIPU)的开发是聚氨酯研究的一个重要方向，目前。非异氰酸酯聚氨酯一般指由环碳酸酯化合物与多元胺反应而成的一种新型环保聚氨酯，非异氰酸酯聚氨酯从分子结构上弥补了常规聚氨酯分子中的弱键结构，而且其制备过程中省去了有毒的多异氰酸酯，但是所用的原料均不是湿敏性的，给原料的保存与施工带来了不便，且会因产生气泡而使材料形成结构缺陷。由于各国环保意识的逐渐加强，传统以异氰酸酯为原料合成的聚氨酯受到应用限制，世界卫生组织规定异氰酸酯聚合物中游离单体含量必须控制在0.5％以内，并且部分欧美国家已出台相关的法律法规禁止异氰酸酯在某些领域的使用，欧洲市场的保温材料和包装工业正在逐渐禁用异氰酸酯，开始采用NIPU，因此NIPU的应用范围十分宽广。

但现在NIPU特别是其单体的制备条件苛刻、价格昂贵，这严重阻碍NIPU进一步发展，本发明提出一种制作原料简单便宜且制备工艺简单，分子结构上弥补了常规聚氨酯分子中的弱键结构，具有双键基团很容易形成聚合物和共聚物，还具有超强的耐腐蚀性、耐化学性、耐水解性和抗渗透性。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种非异氰酸酯聚氨酯单体及其制备方法，其制作原料简单便宜且制备工艺简单，通过两个酰胺化反应就能得到非异氰酸酯聚氨酯单体，分子结构上弥补了常规聚氨酯分子中的弱键结构，具有双键基团很容易形成聚合物和共聚物，还具有超强的耐腐蚀性、耐化学性、耐水解性和抗渗透性。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种非异氰酸酯聚氨酯单体，结构通式如下：

其中，R为饱和烷烃、不饱和烷烃或芳香烃基团；R¹为甲基或氢基；R²为烷基；R³为氢或烷基。

进一步地，制备如权利要求1所述的非异氰酸酯聚氨酯单体的方法，利用化合物A、化合物B和化合物C通过两次酰胺化反应得到所述的非异氰酸酯聚氨酯单体；

所述化合物A的结构通式如下：

所述化合物B的结构通式如下：

所述化合物C的结构通式如下：

其中，R为饱和烷烃、不饱和烷烃或芳香烃基团；R¹为甲基或氢基；R²为烷基；R³为氢或烷基。

所述的非异氰酸酯聚氨酯单体的制备方法，所述化合物A为碳酸丙烯酯，化合物B为乙二胺，化合物C为丙烯酸，具体包括以下步骤：