CN109438654A - 一种新型聚氨酯薄膜的制备 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种新型聚氨酯薄膜材料及其制备方法，所述聚氨酯材料的合成使用以下原料：甲苯二异氰酸酯(TDI)、聚己内酯多元醇(PCL)、扩链剂2，2‑二羟甲基丁酸(DMBA)和催化剂二月桂酸二丁基锡(DBTDL)；其制备方法为两步法，第一步中二异氰酸酯与聚己内酯多元醇反应生成预聚体，第二步加入扩链剂2，2‑二羟甲基丁酸进行扩链反应，在催化剂作用下最终合成聚氨酯材料。本发明提出的聚氨酯薄膜材料，配方合理，固化时间短，且制备得聚氨酯材料成本较低，力学性能及表面疏水性能优良。

Description

一种新型聚氨酯薄膜的制备
技术领域
本发明涉及一种新型聚氨酯薄膜及其制备方法。
背景技术
聚氨酯(PU)是一种重要的工程聚合物，广泛应用于军工、建筑、汽车、食品包装和储存、运输、纺织品、鞋类及伤口敷料等工业领域。随着北美和西欧的聚氨酯市场渐趋饱和，未来聚氨酯发展的关注点将主要集中在亚太地区，我国人均聚氨酯的消费量如今仍远低于世界平均水平，因此我国聚氨酯产业发展空间和总需求量依然非常庞大。如今市场上薄膜种类丰富，应用广泛，但是材料性能较为单调，常常需要多种材料进行复合使用，繁化了加工工艺，进而增加了成本。聚氨酯薄膜综合性能良好，生产工艺灵活，通过改变软硬段比例即可调节产品性能，与一般薄膜材料相比具有很大优势。而目前我国在聚氨酯薄膜的生产与应用研究方面比较薄弱，特别是功能性的聚氨酯薄膜与国外差距较大。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种新型聚氨酯薄膜及其制备方法。
实现本发明的技术方案是将聚己内酯多元醇、2，2-二羟甲基丁酸及实验所需玻璃仪器(三口圆底烧瓶、冷凝管、烧杯等)置于真空干燥箱内以80℃干燥24小时；油浴温度控制为80℃，通入氮气10min；将聚己内酯多元醇引流进入圆底烧瓶，并逐滴滴加甲苯二异氰酸酯，机械搅拌2.5h；加入2，2-二羟甲基丁酸，滴加1～3滴催化剂二月桂酸二丁基锡，调整温度至90℃，机械搅拌6h；使用四氢呋喃溶解一定量的合成产品并倒入聚四氟乙烯模具，待溶剂挥发完全，形成聚氨酯薄膜。
一种新型聚氨酯薄膜及其制备方法，由以下重量份数的原料制成：甲苯二异氰酸酯15份，聚己内酯多元醇21～31份，2，2-二羟甲基丁酸1.9～3.0份，二月桂酸二丁基锡1～3滴。
优选的，还可以由以下重量份数的原料制成：甲苯二异氰酸酯15份，聚己内酯多元醇31.0份、2，2-二羟甲基丁酸2.94份、二月桂酸二丁基锡1～3滴。
优选的，还可以由以下重量份数的原料制成：甲苯二异氰酸酯15份，聚己内酯多元醇29.6份、2，2-二羟甲基丁酸2.35份、二月桂酸二丁基锡1～3滴。
优选的，还可以由以下重量份数的原料制成：甲苯二异氰酸酯15份，聚己内酯多元醇26.85份、2，2-二羟甲基丁酸2.11份、二月桂酸二丁基锡1～3滴。
优选的，还可以由以下重量份数的原料制成：甲苯二异氰酸酯15份，聚己内酯多元醇23.77份、2，2-二羟甲基丁酸2.04份、二月桂酸二丁基锡1～3滴。
优选的，还可以由以下重量份数的原料制成：甲苯二异氰酸酯15份，聚己内酯多元醇21.55份、2，2-二羟甲基丁酸1.92份、二月桂酸二丁基锡1～3滴。
本发明的有益效果在于：本新型聚氨酯薄膜生产工艺简单，成本较低，固化成膜所需时间短。且制备的聚氨酯薄膜力学性能较好，表面疏水效果良好。
具体实施方式
本发明技术方案不局限于以下所列举具体实施方式，还包括各具体实施方式间的任意组合。
具体实施方式一：将31.0份聚己内酯多元醇、2.94份2，2-二羟甲基丁酸及实验所需玻璃仪器(三口圆底烧瓶、冷凝管、烧杯等)置于真空干燥箱内以80℃干燥24小时除水，取15份甲苯二异氰酸酯；油浴温度控制为80℃，通入氮气10min；将聚己内酯多元醇引流进入圆底烧瓶，并逐滴滴加甲苯二异氰酸酯，机械搅拌2.5h；加入2，2-二羟甲基丁酸，滴加1～3滴催化剂二月桂酸二丁基锡，调整温度至90℃，机械搅拌6h；使用四氢呋喃溶解一定量的合成产品并倒入聚四氟乙烯模具，待溶剂挥发完全，形成聚氨酯薄膜。按照ASTMD-882测试标准制备样条，测试薄膜的拉伸强度和断裂伸长率。按照GB/T 30693-2014测试标准制备样条，测试薄膜与水的接触角。结果见表1。
具体实施方式二：本实施方式与具体实施方式一不同的是：29.6份聚己内酯多元醇、2.35份2，2-二羟甲基丁酸。其它步骤和参数与具体实施方式一相同。按照ASTMD-882测试标准制备样条，测试薄膜的拉伸强度和断裂伸长率。按照GB/T 30693-2014测试标准制备样条，测试薄膜与水的接触角。结果见表1。
具体实施方式三：本实施方式与具体实施方式一至二之一不同的是：26.85份聚己内酯多元醇、2.11份2，2-二羟甲基丁酸。其它步骤和参数与具体实施方式一相同。按照ASTMD-882测试标准制备样条，测试薄膜的拉伸强度和断裂伸长率。按照GB/T 30693-2014测试标准制备样条，测试薄膜与水的接触角。结果见表1。
具体实施方式四：本实施方式与具体实施方式一至三之一不同的是：23.77份聚己内酯多元醇、2.04份2，2-二羟甲基丁酸。其它步骤和参数与具体实施方式一相同。按照ASTMD-882测试标准制备样条，测试薄膜的拉伸强度和断裂伸长率。按照GB/T 30693-2014测试标准制备样条，测试薄膜与水的接触角。结果见表1。
具体实施方式五：本实施方式与具体实施方式一至四之一不同的是：21.55份聚己内酯多元醇、1.92份2，2-二羟甲基丁酸。其它步骤和参数与具体实施方式一相同。按照ASTMD-882测试标准制备样条，测试薄膜的拉伸强度和断裂伸长率。按照GB/T 30693-2014测试标准制备样条，测试薄膜与水的接触角。结果见表1。
以上所述仅是本发明的优选应用实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进。
表1实例一至五所得成品测试结果

Claims (7)

1.一种新型聚氨酯薄膜材料，包括以下组分，以重量份数表示为：
甲苯二异氰酸酯 15，
聚己内酯多元醇 21～31，
2，2-二羟甲基丁酸 1.9～3.0，
二月桂酸二丁基锡 1～3滴。
2.根据权利要求1所述的一种新型聚氨酯薄膜材料，其特征在于：其由以下重量份数的原料制成：甲苯二异氰酸酯15份，聚己内酯多元醇31.0份、2，2-二羟甲基丁酸2.94份、二月桂酸二丁基锡1～3滴。
3.根据权利要求1所述的一种新型聚氨酯薄膜材料，其特征在于：其由以下重量份数的原料制成：甲苯二异氰酸酯15份，聚己内酯多元醇29.6份、2，2-二羟甲基丁酸2.35份、二月桂酸二丁基锡1～3滴。
4.根据权利要求1所述的一种新型聚氨酯薄膜材料，其特征在于：其由以下重量份数的原料制成：甲苯二异氰酸酯15份，聚己内酯多元醇26.85份、2，2-二羟甲基丁酸2.11份、二月桂酸二丁基锡1～3滴。
5.根据权利要求1所述的一种新型聚氨酯薄膜材料，其特征在于：其由以下重量份数的原料制成：甲苯二异氰酸酯15份，聚己内酯多元醇23.77份、2，2-二羟甲基丁酸2.04份、二月桂酸二丁基锡1～3滴。
6.根据权利要求1所述的一种新型聚氨酯薄膜材料，其特征在于：其由以下重量份数的原料制成：甲苯二异氰酸酯15份，聚己内酯多元醇21.55份、2，2-二羟甲基丁酸1.92份、二月桂酸二丁基锡1～3滴。
7.一种新型聚氨酯薄膜材料的制备方法，其特征在于，该方法是：
第一步：将聚己内酯多元醇、2，2-二羟甲基丁酸及实验所需玻璃仪器(三口圆底烧瓶、冷凝管、烧杯等)置于真空干燥箱内以80℃干燥24小时，按权利要求1所述的重量份数称取甲苯二异氰酸酯；
第二步：油浴温度控制为80℃，通入氮气10min；
第三步：将聚己内酯多元醇引流进入圆底烧瓶，并逐滴滴加甲苯二异氰酸酯，机械搅拌2.5h；
第四步：加入2，2-二羟甲基丁酸，滴加1～3滴催化剂二月桂酸二丁基锡，调整温度至90℃，机械搅拌6h；
第五步：使用四氢呋喃溶解一定量的合成产品并倒入聚四氟乙烯模具，待溶剂挥发完全，形成聚氨酯薄膜。
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