多酚类化合物改性聚氨酯弹性体及其制备方法,属于高性能聚合物技术领域,多酚类化合物改性聚氨酯是一种新型高性能自修复型聚氨酯,多酚类化合物改性聚氨酯中的多酚类物质可以与高分子链进行交联,提高聚氨酯的力学性能;能够与高分子链的特异性点位产生动态化学键,提高聚氨酯的自修复性能。
聚氨酯因为其力学性能优异、形变能力良好、生物相容性和耐溶剂性强、适用范围多样而被誉为“第五大塑料”。聚氨酯材料广泛应用于煤炭工业、交通建筑、机械工程、电子电气和生物医学等诸多领域。
常用的消光剂分为有机消光剂和无机消光剂,有机消光剂,如,天然蜡、合成蜡、 合成树脂微球等;无机消光剂如,二氧化硅、二氧化钛、硅藻土、碳酸钙、玻璃微球等,添加消 光剂的消光涂料的主要问题在于消光剂与树脂基体之间的不相容往往会导致消光剂的脱 出、聚集,难以形成综合性能良好的涂层。而自消光涂料则不需额外添加消光剂,利用树脂 本身在干燥成膜时的物理化学反应形成粗糙表面而达到良好的消光效果。自消光涂料主要 有两种,一种是合成大粒径的乳液,乳液在成膜时,粒子的形状被部分保留下来形成微观粗 糙的表面;另一种则是合成杂化或交联型乳液,在乳液成膜时发生不均匀收缩产生粗糙表 面,达到消光的目的。
水性聚氨酯具有优良的弹性、韧性、耐磨性和耐化学腐蚀性,但是其耐水性较差、 价格较高。而聚丙烯酸酯具有良好的耐老化性、耐候性、耐水性和低成本的优点。将聚氨酯 和聚丙烯酸酯制备成核壳结构,以聚氨酯为壳,聚丙烯酸酯为核,可综合两者之间的优异性 能,得到具有良好耐磨、耐水解、低成本的自消光水性涂料。
聚氨酯弹性体通过以下方法制备得到,方法步骤包括:
(1)保护气体保护下,将A组分的原料二苯基甲烷二异氰酸酯和聚多元醇混合,升温至80~85℃,搅拌反应4~5h,冷却得到粘性聚氨酯预聚体;
(2)在隔绝空气条件下,将所述粘性聚氨酯预聚体预热至40~50℃,将B组分中的聚多元醇、聚醚330N多元醇和二醇类扩链剂预热至50~70℃;
(3)将步骤(2)中预热后的原料在2000r/min速度下搅拌10~15s,倒入聚四氟乙烯的模具中,在65~75℃条件下固化2~4h得到聚氨酯弹性体。
优选的,所述聚氨酯预聚体的异氰酸根含量通过滴定法进行确定:将所述聚氨酯预聚体加入异丙醇中,45~55℃下加热搅拌溶解,得到滴定样品溶液;再通过滴定法用溴甲酚蓝和二正丁胺的甲苯溶液做指示剂,滴定得到预聚体中异氰酸根含量。
制备的水性自消光聚氨酯/丙烯酸酯杂化乳液是以聚丙烯酸酯为核,聚氨酯为壳的核壳结构,既可以保留聚氨酯耐溶剂、耐磨和柔韧的特点,也可以综合聚丙烯酸 酯内核的高硬度、耐水解和低成本的特点,具有优良的耐酸耐碱性能、柔韧性和耐磨性能, 尤其是平均粒径达到微米级,在不添加任何消光剂的情况下即可实现低光泽,同时制备过程可不使用或少使用有机溶剂,具有环保和价格优势,综合性能优异。