一種改性的脂肪族超支化聚合物的應用
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種改性的脂肪族超支化聚合物的應用。
【背景技術】
[0002]聚氨酯反應體系為低聚物多元醇和多異氰酸酯之間的反應，低聚物多元醇可以是聚烯烴多元醇、聚醚多元醇等等。聚烯烴多元醇可以包括端羥基聚丁二烯等，聚醚多元醇可以包括聚氧化丙烯二醇、聚氧化丙烯三醇、環(huán)氧乙烷四氫呋喃共聚醚等，多異氰酸酯可以包括甲苯二異氰酸酯、異佛爾酮二異氰酸酯、六亞甲基二異氰酸酯或二苯基甲烷二異氰酸酯?，F(xiàn)有聚氨酯反應體系普遍存在反應固化時間較長，且溫度高等問題，因此，繼續(xù)一種技術方案解決現(xiàn)有技術中聚氨酯反應體系的時間長、溫度高的技術問題。
[0003]

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對現(xiàn)有技術中存在的問題，本發(fā)明提供一種改性的脂肪族超支化聚合物的應用，即改性的脂肪族超支化聚合物應用于聚氨酯反應體系中作為催化劑參與反應，可以加快反應固化的時間，同時降低反應所需要的溫度。
[0005]本發(fā)明提供一種改性的脂肪族超支化聚合物的應用，所述改性的脂肪族超支化聚合物應用于聚氨酯反應體系中作為催化劑使用，其添加量占聚氨酯反應體系中反應物的重量比小于等于20%，所述聚氨酯反應的溫度為35°C-100°C。
[0006]所述改性的脂肪族超支化聚合物為改性的脂肪族超支化聚酯、改性的脂肪族超支化聚醚或改性的脂肪族超支化聚酰胺。
[0007]所述改性的脂肪族超支化聚合物為脂肪酸或脂肪酰氯改性的脂肪族超支化聚酯、脂肪族超支化聚醚或脂肪族超支化聚酰胺。
[0008]所述脂肪酸或脂肪酰氯為碳原子數(shù)為十以上的直鏈脂肪酸或者直鏈酰氯。
[0009]所述聚氨酯由多異氰酸酯和多元醇反應得到。
[0010]所述多異氰酸酯選自甲苯二異氰酸酯、異佛爾酮二異氰酸酯、六亞甲基二異氰酸酯或二苯基甲烷二異氰酸酯中的任意一種或者兩種以上的混合物;所述多元醇選自脂肪族聚醚多元醇或聚丁二烯多元醇中的任意一種或者兩種以上的混合物。
[0011 ]所述脂肪族超支化聚酯為脂肪族端羥基超支化聚酯;所述脂肪族超支化聚醚為脂肪族端羥基超支化聚醚;所述脂肪族超支化聚酰胺為脂肪族端胺基超支化聚酰胺。
[0012]所述改性的脂肪族超支化聚酯或改性的脂肪族超支化聚醚占聚氨酯反應體系中反應物的重量比小于10%，改性的脂肪族超支化聚酰胺占聚氨酯反應體系中反應物的重量比為1%-20%，所述聚氨酯反應的溫度為35 °C -100 °C。
[0013]本發(fā)明具有的優(yōu)點在于:
本發(fā)明提供一種改性的脂肪族超支化聚合物的應用，該應用主要是指可以將改性超支化聚合物應用于聚氨酯反應體系中作為催化劑參與反應，其反應前后質(zhì)量、成分未有任何變化，但可以加快反應固化的時間，同時降低反應所需要的溫度。
[0014]
【附圖說明】
[0015]圖1為硬脂酸改性超支化聚酯與IPDI和多元醇反應示意圖
圖2為添加十六酰氯改性端羥基超支化聚醚的轉化率隨時間變化圖；
圖3為添加十六酰氯改性超支化聚酰胺的轉化率隨時間變化圖。
【具體實施方式】
[0016]下面結合具體實施例對本發(fā)明作進一步說明，以使本領域的技術人員可以更好的理解本發(fā)明并能予以實施，但所舉實施例不作為對本發(fā)明的限定。
[0017]本發(fā)明提供一種改性的脂肪族超支化聚合物，其應用于聚氨酯反應過程中，作為反應的催化劑，取代傳統(tǒng)聚氨酯反應的催化劑叔胺類或者有機金屬化合物。如圖1所示，硬脂酸改性超支化聚酯與IPDI和多元醇反應示意圖，由該圖可見本發(fā)明的機理，本發(fā)明提供的改性的脂肪族超支化聚合物在結構上具有的特點是在超支化結構內(nèi)部結構為極性結構，外部為非極性結構。這樣的結構特點使得聚氨酯反應體系當中的異氰酸酯富集在改性的脂肪族超支化聚合物內(nèi)部、多元醇預聚物富集在改性的脂肪族超支化聚合物外部，而多元醇的羥基因為能夠與改性的脂肪族超支化聚合物內(nèi)部的O元素或N元素形成氫鍵而富集在改性的脂肪族超支化聚合物的內(nèi)部。這樣改性的脂肪族超支化聚合物內(nèi)部為異氰酸酯和羥基的反應提供了反應場所，相當于局部反應物濃度增加，從而加快反應速度。
[0018]所述改性的脂肪族超支化聚合物為改性的脂肪族超支化聚酯、改性的脂肪族超支化聚醚或改性的脂肪族超支化聚酰胺。其改性可以包括脂肪酸或脂肪酰氯改性。再進一步地，所述脂肪族超支化聚酯為脂肪族端羥基超支化聚酯;所述脂肪族超支化聚醚為脂肪族端羥基超支化聚醚;所述脂肪族超支化聚酰胺為脂肪族端胺基超支化聚酰胺。改性的脂肪族超支化聚合物對聚氨酯反應尤其是氧化丙烯多元醇與二異氰酸酯反應有催化作用，也使用于其他的多元醇，比如聚烯烴多元醇、四氫呋喃多元醇等等參與的聚氨酯反應。所述脂肪酸或脂肪酰氯改性的脂肪族超支化聚合物的脂肪酸或脂肪酰氯為碳原子數(shù)為10-20的直連脂肪酸或脂肪酰氯，優(yōu)選為十六酰氯、十六酸、十二酰氯、十二酸等等。其中相應的聚氨酯由多異氰酸酯和多元醇反應得到。所述多異氰酸酯選自甲苯二異氰酸酯、異佛爾酮二異氰酸酯、六亞甲基二異氰酸酯或二苯基甲烷二異氰酸酯中的任意一種或者兩種以上的混合物；所述多元醇選自脂肪族聚醚多元醇、聚丁二烯多元醇或聚四氫呋喃多元醇中的任意一種或者兩種以上的混合物。所述脂肪族端羥基超支化聚酯可以為Boltorn型超支化聚酯;所述脂肪族端羥基超支化聚醚包括羥基環(huán)氧丁烷、羥基環(huán)氧己烷開環(huán)聚合得到的超支化聚醚;所述脂肪族端胺基超支化聚酰胺包括乙二胺與丙烯酸酯所得到的端氨基超支化聚酰胺。
[0019]所述脂肪族超支化聚酯、脂肪族超支化聚醚的制備方法為現(xiàn)有技術，其中改性的脂肪酸超支化聚酯或改性的脂肪酸超支化聚醚的改性方法也是現(xiàn)有的，采用直鏈脂肪酸作為封端改性劑，與脂肪族端羥基超支化聚酯或者脂肪族超支化聚醚反應，得到端羥、端基改性的脂肪族超支化聚酯、脂肪族超支化聚醚。所述的端氨基超支化聚酰胺制備方法為現(xiàn)有技術。所述改性超支化聚酰胺其改性方法為:將脂肪族端氨基超支化聚酰胺溶解于四氫呋喃溶劑中，加入5%吡啶，冰水浴下加入等摩爾量的十六酰氯，24小時后，加入乙醇沉淀，干燥后得改性超支化聚酰胺。
[0020]將該改性的超支化聚酯、聚醚或者聚酰胺添加入聚氨酯反應體系中，其添加量在占反應物的重量比為小于等于20%(優(yōu)選為小于10%，更進一步優(yōu)選為小于4%)，控制反應溫度為35°C_100°C(進一步優(yōu)選為35°C_60°C，更進一步優(yōu)選為35°C_50°C)，可以使固化時間顯著縮短，可以在15min_4h(優(yōu)選為15min_lh)內(nèi)完成固化。
[0021]使用本發(fā)明提供的改性的超支化聚合物作為聚氨酯反應體系中催化劑的優(yōu)點是:
1、大幅縮短反應時間，傳統(tǒng)固化時間4h到48h，而本發(fā)明最短可