[发明专利]一种聚氨酯树脂的制备工艺

说明书

本发明公开了一种聚氨酯树脂的制备工艺，包括以下步骤：步骤1：将多元醇、乙二酸和抗氧化剂混合均匀加入反应釜中进行搅拌；步骤2：将反应釜中蒸出的水分冷凝后进入废水收集系统；步骤3：开启真空逐步减压至‑0.09MPa；步骤4：停止抽真空恢复反应釜内的常压，得到聚酯二元醇放入聚酯中间罐中；步骤5：将有机溶剂或者水加入到聚合釜中，加入中间罐中的聚酯二元醇和特殊PE；步骤6：加入二异氰酸酯，缓慢搅拌进行聚合反应；步骤7：加入终止剂，灌装得到聚氨酯树脂成品。本发明运用缩聚和聚合反应方法来制备聚氨酯树脂，具备工艺控制简单，产品可控性强等优势。

技术领域

本发明涉及生物技术领域，具体为一种聚氨酯树脂的制备工艺。

背景技术

聚氨酯是综合性能优秀的合成树脂之一。由于其合成单体品种多、反应条件温和、专一、可控、配方调整余地大及其高分子材料的微观结构特点，可广泛用于涂料、黏合剂、泡沫塑料、合成纤维以及弹性体,已成为人们衣、食、住、行以及高新技术领域必不可少的材料之一，其本身已经构成了一个多品种、多系列的材料家族，形成了完整的聚氨酯工业体系，这是其它树脂所不具备的。聚氨酯(PU)树脂是由异氰酸酯与多元醇反应制成的一种具有氨基甲酸酯链段重复结构单元的聚合物。是由长链原料和短链原料聚合而成的，是一种嵌段聚合物。一般长链二元醇构成软段，而硬段则是由多异氰酸酯和扩链剂构成。软段和硬段的种类影响着材料的软硬程度、强度等性能。影响各种聚氨酯制品性能的因素很多，一般影响性能的基本因素为:基团的内聚能、氢键、结晶性、交联度、分子量、温度。软段在聚氨酯中占大部分，软段的分子量对聚氨酯的力学性能有影响，一般来说，假定聚氨酯分子量相同，其软段若为聚酯，则聚氨酯的强度随着聚酯二醇分子量的增加而提高，软段的结晶性的提高对聚氨酯制品的性能是有利的。异氰酸酯的结构影响聚氨酯的刚性。聚氨酯材料是一类性能较为全面的材料，具有良好的物理机械性能、优异的耐候性、弹性及软硬度随温度变化不太大等优点，在涂料、胶粘剂及油墨等许多领域都得到了广泛的应用。

但是聚氨酯树脂在制备过程中，由于聚氨酯的交联作用在高温下被破坏，滞后损失却较大，容易造成生产成本过高，因此急需设计一种聚氨酯树脂的制备工艺。

发明内容

本发明的目的在于提供一种聚氨酯树脂的制备工艺，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种聚氨酯树脂的制备工艺，包括以下步骤：

步骤1：将多元醇加入反应釜中进行搅拌，再加入乙二酸和抗氧化剂混合均匀，得到第一混合液；

步骤2：当反应釜内温度为140-160℃时，将反应釜中蒸出的水分冷凝后进入废水收集系统，待无水分分出后，继续保温将第一混合液进行反应；

步骤3：第一混合液在反应釜内反应时，待酸值在pH=6.0-8.0时，开启真空逐步减压至-0.09MPa，反应釜内的温度为220-225℃；

步骤4：当第一混合液的酸值和羟值合格时，将反应釜内的温度降至80℃以下，停止抽真空恢复反应釜内的常压，得到聚酯二元醇放入聚酯中间罐中；

步骤5：将有机溶剂或者水加入到聚合釜中，加入中间罐中的聚酯二元醇、特殊PE和扩链剂，开启搅拌机进行搅拌，得到第二混合液；

步骤6：当聚合釜内温度为55-65℃时，在第二混合液中加入二异氰酸酯，缓慢搅拌进行聚合反应，得到第三混合液；

步骤7：在第三混合液中加入终止剂，停止聚合反应，自然冷却至10-40℃，灌装得到聚氨酯树脂成品。

优选的，在步骤1中，多元醇包括乙二醇、二乙二醇或1,4-丁二醇中的一种或者两种以上混合物。

优选的，在步骤2中，反应釜中蒸出的水分冷凝后进入废水收集系统得到冷凝水，将收集的冷凝水进行蒸发，收集冷凝水中过量的二元醇。

优选的，在步骤5中，有机溶剂包括甲苯、丁酮或DMF中的一种或者两种以上混合物。

优选的，在步骤6中，聚合反应的温度为65-90℃。