一种含有异氰酸基的超支化聚氨酯及其制备方法和应用.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利(10)授权公告号(10)授权公告号CN102838718B(45)授权公告日(45)授权公告日2015.03.04(21)申请号201210337063.7C08L75/04(2006.01)(22)申请日2012.09.12C08L75/08(2006.01)(73)专利权人西安交通大学(56)对比文件地址710049陕西省西安市咸宁西路28号CN1687172A,2005.10.26,(72)发明人刘育红王彪张西莹审查员段丽斌(74)专利代理机构西安通大专利代理有限责任公司61200代理人陆万寿(51)Int.Cl.C08G18/66(2006.01)C08G18/48(2006.01)C08G18/32(2006.01)C08G18/30(2006.01)C08G18/38(2006.01)C08L79/04(2006.01)权利要求书2页说明书6页附图3页(54)发明名称一种含有异氰酸基的超支化聚氨酯及其制备方法和应用(57)摘要本发明公开了一种含有异氰酸基的超支化聚氨酯及其制备方法和应用。采用A2+B3法进行上述超支化聚氨酯的合成，通过对二异氰酸酯和三元醇的摩尔投料比及反应介质的控制，可有效避免凝胶的发生，获得重均分子量在20000到59800之间，异氰酸基的数目在14到42之间的超支化聚氨酯。本发明提供的含有异氰酸基的超支化聚氨酯，能够参与苯并噁嗪树脂的固化过程，并可大幅度改善其耐热性能。本发明的特点是：所制备的含有异氰酸基的超支化聚氨酯反应原料来源广泛且均已商业化。所采用的聚合方法成熟、制备工艺简单。上述含有异氰酸基的超支化聚氨酯改性的苯并噁嗪树脂可望作为高性能耐烧蚀树脂基复合材料的基体树脂使用。CN102838718BCN102838718B权利要求书1/2页1.一种含有异氰酸基的超支化聚氨酯的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：1)将二异氰酸酯和三元醇分别溶解于极性溶剂中，分别得到二异氰酸酯溶液和三元醇溶液，控制其质量浓度为5～30％；其中，二异氰酸酯为异佛尔酮二异氰酸酯、4’4-二苯基甲烷二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯或2，4甲苯二异氰酸酯；所述的三元醇为丙三醇、三羟甲基丙烷或聚醚三元醇；2)在30～100℃、保护气氛下，边搅拌，将二异氰酸酯溶液加到三元醇溶液中，其中二异氰酸酯的异氰酸基和三元醇的羟基的摩尔比为1：6～3：1；二异氰酸酯加入完成后，反应体系保温反应10～30h；然后向反应体系中加入保护剂，在30～100℃下继续反应5～10h；3)反应结束后，减压蒸馏出溶剂，得到含有异氰酸基的超支化聚氨酯。2.如权利要求1所述的含有异氰酸基的超支化聚氨酯的制备方法，其特征在于，所述的二异氰酸酯溶液、三元醇溶液采用的溶剂为二甲基亚砜、N,N-二甲基乙酰胺、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基吡咯烷酮、四氢呋喃或甲苯中的一种或几种的混合。3.如权利要求1所述的含有异氰酸基的超支化聚氨酯的制备方法，其特征在于，所述的保护剂为苯酚、己内酰胺、乙二醇乙醚或甲乙酮肟；保护剂的加入量为二异氰酸酯摩尔数的1～60％。4.如权利要求1所述的含有异氰酸基的超支化聚氨酯的制备方法，其特征在于，步骤3)蒸馏出溶剂所得物质经四氢呋喃溶解，在甲醇中沉降和过滤后，将其在50～140℃的真空干燥10～24h，得到纯化的含有异氰酸基的超支化聚氨酯。5.一种含有异氰酸基的超支化聚氨酯作为改性树脂固化中活性改性剂的应用；其中，含有异氰酸基的超支化聚氨酯的化学结构式为：其中，O＝C-NH-R1为异佛尔酮二异氰酸酯、4’4-二苯基甲烷二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯或2,4-甲苯二异氰酸酯的异氰酸基参与聚合后相应的结构单元；为丙三醇、三羟甲基丙烷或聚醚三元醇的羟基参与聚合后相应的结构单元；R3为苯酚、己内酰胺、乙二醇乙醚或甲乙酮肟与异氰酸基反应后相应的结构单元。6.如权利要求5所述的应用，其特征在于，所述的含有异氰酸基的超支化聚氨酯的重均分子量在20000～59800之间，异氰酸基的数目在14～42之间；所述的聚醚三元醇其分子量为3000。7.如权利要求5所述的应用，其特征在于，含有异氰酸基的超支化聚氨酯在苯并噁嗪树脂固化过程的应用。8.如权利要求5所述的应用，其特征在于，所述的活性改性剂在100～200℃解保护之2CN102838718B权利要求书2/2页后发挥活性端基的作用。3CN102838718B说明书1/6页一种含有异氰酸基的超支化聚氨酯及其制备方法和应用技术领域[0001]本发明属于超支化聚合物技术领域，涉及一种含有异氰酸基的超支化聚氨酯及其制备方法和应用。背景技术[0002]超支化聚合物以其独特的结构和优异的性能，如三维球状结构、低的熔体粘度、良好的溶解性能和大量的活性端基等，使其成为