[发明专利]一种生物基交联可回收聚氨酯组合料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种生物基交联可回收聚氨酯组合料及其制备方法，所述生物基交联可回收聚氨酯组合料包括：含有双烯烃结构的聚氨酯预聚体，和一种生物基改性聚酯交联剂，本发明的聚氨酯材料是通过双烯加成反应实现固化，并通过温度刺激实现化合键的正向‑可逆反应，实现110‑130℃可流动不固化，在60‑70℃固化，加热可回收再利用。

技术领域

本发明属于高分子材料领域，具体涉及一种高温下可流动、70℃固化、生物基交联可回收的聚氨酯组合料及制备方法。

背景技术

聚氨酯作为一种聚合物材料可用于制备各种不同性能需求的制品，有着优异的韧性、抗冲击性、耐磨性、抗撕裂性。聚氨酯加工成型工艺简单，可采用一次注射成型又可采用一次浇注成型，同时可以通过配方设计实现不同固化工艺和性能。

聚氨酯树脂由于其异氰酸酯组分活性太高，一旦其与多元醇或多元胺组分混合均匀，将会在几秒钟至数小时内凝胶和固化，使聚氨酯失去流动性，不能进行工艺操作，一定程度上限制了聚氨酯的应用。此外，现今的化学工业，不仅要求产品具有优异的综合性能，同时生产过程安全、绿色环保，也是发展趋势。可再生资源的开发利用，已成为现代化工的一个重要的研究方向。

因此，针对目前行业面临的问题和发展趋势，本发明开发一个合适的聚氨酯组合料，通过非传统固化方式，其具有长的可操作时间，且利用生物基原料，可再生重复利用。

发明内容

本发明的目的在于扩大聚氨酯材料的应用领域，提供一种生物基交联可回收的聚氨酯组合料及制备方法，该组合料采用可逆非传统交联方式，高温下长时间可流动，具有合适的操作时间；采用生物基原料，可回收再利用。可以根据不同产品需求与传统聚氨酯混合使用，起到补强作用。

操作时间指组合物相对于其用途(例如，注射成型、RTM、热粘合)不硬化并保持充分流动性的时间。

为实现以上目的和达到上述技术效果，本发明的技术方案如下：

一种生物基交联可回收聚氨酯组合料，所述组合料至少包含如下组分：

A组分：含有双烯烃结构的聚氨酯预聚体

B组分：一种生物基改性聚酯交联剂。

本发明中，所述含有双烯烃结构(呋喃环)的聚氨酯预聚体由包含二异氰酸酯、聚酯和/或聚醚多元醇、呋喃胺聚合反应制得；

其中，二异氰酸酯选自甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、二环己基甲烷二异氰酸酯、苯二亚甲基二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯和液化MDI的一种或多种，优选选自甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯和液化MDI的一种或多种；

其中，聚醚多元醇为聚氧化乙烯多元醇和/或聚四氢呋喃多元醇，分子量为500-2500，优选600-2000；

其中，聚酯多元醇为聚己二酸丁二醇乙二醇聚酯多元醇、聚碳酸酯多元醇和聚ε-己内酯多元醇中的一种或多种，分子量为500-2500，优选600-2000；

其中，呋喃胺的结构式如下：

优选呋喃甲胺和/或呋喃乙胺。

本发明中，所述的含有双烯烃结构的聚氨酯预聚体是将异氰酸酯、聚醚和/或聚酯多元醇、呋喃胺按照摩尔比2：2：1-1.2投料，在70-80℃下搅拌反应2-4小时制备得到。

本发明中，所述的生物基改性聚酯交联剂为衣康酸和单双键封端的聚己内酯酯化聚合反应制得。

其中，所述单双键封端的聚己内酯为含有双键和羟基的低分子聚合物，分子量为200-2000，优选分子量为210-1000，其结构式如下：