[发明专利]耐溶剂聚氨酯弹性体用聚酯多元醇及其制备方法和应用

说明书

本发明涉及聚酯多元醇技术领域，具体涉及一种耐溶剂聚氨酯弹性体用聚酯多元醇及其制备方法和应用。所述的耐溶剂聚氨酯弹性体用聚酯多元醇，是一种酯键含量较高的聚酯多元醇，由己二酸、碳原子数不超过3的羟基羧酸和小分子多元醇在催化剂作用和抗氧剂存在下，经酯化‑缩聚反应制得；其中己二酸、碳原子数不超过3的羟基羧酸、小分子多元醇的摩尔比为100:10‑100:0‑130。本发明的耐溶剂聚氨酯弹性体用聚酯多元醇，在弹性体分子链结构上有着更高的酯键密度，且具有一定的生物基属性；本发明还提供其制备方法和应用，以其制备的聚氨酯弹性体制品的耐溶剂效果优异，可持续性提高，机械性能适用性更广。

技术领域

本发明涉及聚酯多元醇技术领域，具体涉及一种耐溶剂聚氨酯弹性体用聚酯多元醇及其制备方法和应用。

背景技术

聚氨酯弹性体是分子链由较多氨基甲酸酯基团连接、软硬段链段交替重复排布的高弹性聚合物材料，其制品通常具有结构可设计性强、性能易调控、耐磨性优异，综合性能较好，同时加工工艺和设备要求均比较通用，因此聚氨酯弹性体的应用领域很广，市场需求较大。

根据软段多元醇的结构不同，聚氨酯弹性体通常可分为聚酯型和聚醚型两类。聚酯型产品是由聚酯多元醇做软段，硬段为异氰酸酯与扩链剂组成的弹性体。聚酯多元醇分子链中含有较多内聚能高于醚基(聚醚多元醇的特征基团)的酯键，故而聚酯型聚氨酯弹性体相比聚醚型产品通常具有强度高、耐磨性好、耐溶剂和耐热性好的优点。目前聚酯多元醇通常由己二酸与小分子多元醇通过醇酸缩合反应制得。总体而言，己二酸为6个碳的二元酸，由其制得的聚酯多元醇酯键密度相对偏低；相应地，得到的聚酯型聚氨酯弹性体的耐溶剂性能仍无法满足一些领域的要求。例如一些印染类胶辊产品，该类产品接触到各类有机溶剂的时间较长，其对聚氨酯弹性体材料的耐溶剂性能要求更高，普通的己二酸类聚酯多元醇通常无法满足应用要求。

CN108912300B公开了一种耐溶剂聚氨酯弹性体及其制备方法，其利用碳原子数少于己二酸的丁二酸(碳原子数为4)与乙二醇、二甘醇反应制得聚酯多元醇，之后与异氰酸酯、扩链剂反应制得相应的耐溶剂聚氨酯弹性体。但丁二酸的规模化生产工艺尚不成熟，造成成本较高；同时丁二酸类聚酯多元醇结构规整性高，制得的聚氨酯弹性体的回弹性和耐低温性均有一定的不足，限制了相应耐溶剂聚氨酯弹性体的推广应用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种耐溶剂聚氨酯弹性体用聚酯多元醇，在弹性体分子链结构上有着更高的酯键密度，且具有一定的生物基属性；本发明还提供其制备方法和应用，以其制备的聚氨酯弹性体制品的耐溶剂效果优异，可持续性提高，机械性能适用性更广。

本发明所述的耐溶剂聚氨酯弹性体用聚酯多元醇，是一种酯键含量较高的聚酯多元醇，由己二酸、碳原子数不超过3的羟基羧酸和小分子多元醇在催化剂作用和抗氧剂存在下，经酯化-缩聚反应制得；其中己二酸、碳原子数不超过3的羟基羧酸、小分子多元醇的摩尔比为100:10-100:0-130。

耐溶剂聚氨酯弹性体用聚酯多元醇的官能度为2.0-2.2，分子量为500-5000；优选地，官能度为2.0-2.1，分子量为1000-4500。

碳原子数不超过3的羟基羧酸为羟基乙酸、乳酸、二羟基丙酸中的一种；优选为乳酸或二羟基丙酸。

小分子多元醇为乙二醇、丙二醇、丁二醇、二甘醇、新戊二醇、甲基丙二醇、三羟甲基乙烷、三羟甲基丙烷、丙三醇、季戊四醇中的一种或多种。

催化剂为钛类或锡类催化剂，优选为钛酸四丁酯、钛酸四异丙酯、辛酸亚锡中的一种；催化剂加料量为醇酸总投料量的20-100ppm。

抗氧剂为复合型抗氧剂，加料量为醇酸总投料量的1-5‰。

复合型抗氧剂由受阻酚类主抗氧剂与亚磷酸酯类辅抗氧剂按质量比1-4:1复合。其中，受阻酚类主抗氧剂优选为型号为1010、1076、1024的抗氧剂，生产厂家为天津利安隆新材料有限公司。