[发明专利]一种聚氨酯的制备方法

说明书

本发明提供了一种聚氨酯的制备方法，步骤包括：以巯基或羟基封端的硫醚预聚物和异氰酸酯为原料，加入催化剂或引发剂中的一种或两种，在惰性气体气氛50‑90℃下聚合得到聚氨酯；所述硫醚预聚物仅含有一种重复单元，所述重复单元含有硫醚键，所述硫醚预聚物的主链上无支链或连接有短支链或苯基。本发明采用巯基或羟基封端的硫醚预聚物或者采用硫醚硫醇预聚物与聚醚及聚酯多元醇为混合原料，制备出了多种功能性聚氨酯，赋予了聚氨酯材料良好的粘结稳定性、低温特性以及优异的阻燃特性，具备良好的工业应用前景。

技术领域

本发明属于高分子材料制备技术领域，尤其涉及一种聚氨酯的制备方法。

背景技术

聚氨酯(PU)作为重要的六大合成材料之一，近年来在全球范围内获得了长足的发展。目前，西欧、北美和亚太地区产销量占到全球总量的85％以上，其中亚太地区已经是全球最大的聚氨酯市场，占全球市场份额的45％左右。

随着中国建筑领域、汽车工业、电子设备、新能源和环保产业的快速发展，极大地拉动了聚氨酯产品的需求。目前我国的聚氨酯工业的产业规模在1200万t左右，产业规模稳居世界首位，产品主要包括建筑保温聚氨酯泡沫、汽车用塑料、电子设备、服装纤维及鞋用塑料等领域。

聚氨酯材料被广泛用于飞机、高铁、汽车的生产与制造当中，一方面聚氨酯丰富的材料来源及配方的灵活性与成型加工的便捷性非常容易制备出各种形状的座椅、保温层等部件，另一方面因为聚氨酯相比于其他很多材料可以有效减轻飞机、高铁、汽车的重量，提高燃油经济效率。

但是根据以往数据、飞机一旦出现事故、特别是在强行着陆过程中，有约15-20％的人员伤亡源于碰撞与摔伤、60-70％的人员伤亡源于机舱起火后被烟熏火烧致死；在更多的轿车事故中，因为轿车内座椅及相关材料的易燃性，在发生事故时一旦起火，30-60s汽车便会完全引燃，留给驾乘人员逃离时间非常短促。因此阻燃型、低发烟聚氨酯对于相关应用领域具有重要的应用价值和安全意义。

我国有着世界上最大的建筑市场，其中95％以上仍是高能耗建筑，建筑能耗已达到全社会能耗的27％，若不采取节能措施，到2020年将有50％全国能源消耗在建筑上。建筑节能是我国实现低碳绿色经济的一项重要举措。目前住建部等相关部委已制订了建筑节能实施计划，强制推行北京、天津、大连、青岛、上海、深圳等六大城市进一步达到节能65％的计划，到2020年新建建筑东部地区实现节能75％，中西部地区实现节能65％，对大部分建筑完成节能改造。但是目前该类聚氨酯保温材料存在的最大问题在于“聚氨酯材料极易燃烧”，在推行保温节能的同时产生了易燃的致命缺陷，上海“11·15”特别重大火灾之后，国家也因此曾经一度暂停了“建筑节能实施计划”的行动，并提出了比较高的阻燃规范与要求；目前开展的解决聚氨酯阻燃的研究，主要是通过添加含磷或者其他一些阻燃添加剂进行阻燃，此类阻燃剂存在着添加量大(15-20％)、发烟严重一旦起火烟雾致毒会更加严重、阻燃的同时会降低材料的物理性能的缺点。

因此以上应用迫切需要一种廉价、大量的、本体型阻燃聚氨酯材料满足以上应用需求。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种聚氨酯的制备方法，该方法采用巯基或羟基封端的硫醚预聚物或者采用硫醚硫醇预聚物与聚醚及聚酯多元醇为混合原料，制备出了多种功能性聚氨酯，赋予了聚氨酯材料良好的粘结稳定性、低温特性以及优异的阻燃特性，具备良好的工业应用前景。

本发明一方面提供了一种聚氨酯的制备方法，步骤包括：以巯基或羟基封端的硫醚预聚物和异氰酸酯为原料，加入催化剂或引发剂中的一种或两种，在惰性气体气氛50-90℃下聚合得到聚氨酯；所述硫醚预聚物仅含有一种重复单元，所述重复单元含有硫醚键，所述硫醚预聚物的主链上无支链或连接有短支链或苯基。

优选的，以上方法采用的原料中，所述巯基封端的硫醚预聚物结构包括：所述羟基封端的硫醚预聚物结构包括：

其中，R为烷基、环烷基、烯基或芳香基，m＝0-200。