一种抗老化聚氨酯材料及其制备方法与流程

本发明属于高分子材料抗老化，具体涉及一种抗老化聚氨酯材料及其制备方法。

背景技术：

1、聚氨酯具有良好的综合性能, 其制品适应性强, 可通过改变原材料组成、配方、合成条件等手段来制得不同用途的塑料制品, 因而被广泛应用于国民经济及国防工业等众多领域。然而，绝大部分聚氨酯制品在使用过程中受光、热、水、辐射等环境因素的影响下, 其化学组成和结构会发生变化, 物理性能也会被破坏, 随之产生变硬发脆、变软发粘、强度和弹性消失等一系列老化现象。聚氨酯材料老化导致的性能下降、寿命减短，不仅会带来巨大的经济损失，也有可能会对生命财产造成威胁。

2、基于以上背景，将聚氨酯通过简单的化学改性，在赋予抗老化性能的同时保持聚氨酯原本的特性是本发明研究的重点。

技术实现思路

1、为解决上述问题，本发明公开了一种抗老化聚氨酯材料及其制备方法。

2、为达到上述目的，本发明的技术方案如下：

3、本发明提供一种抗老化聚氨酯材料，所述抗老化聚氨酯材料是将含羟基的聚氨酯原料进行乙酰乙酸化改性，然后通过多组分hantzsch反应在聚氨酯分子链上原位形成抗老化基团，最后将改性聚氨酯挤出造粒制得。

4、本发明还提供上述抗老化聚氨酯材料的制备方法，包括以下步骤：

5、（1）聚氨酯的乙酰乙酸化改性：将含羟基的聚氨酯放入溶剂中，然后利用乙酰乙酸叔丁酯对聚氨酯进行改性，反应产物过滤后用无水乙醇洗涤，干燥后得到乙酰乙酸化聚氨酯。

6、（2）hantzsch反应：将步骤（1）获得的乙酰乙酸化聚氨酯与醛、铵在溶剂中进行hantzsch反应，反应产物过滤后用无水乙醇洗涤，干燥后得到抗老化聚氨酯。

7、（3）将步骤（2）获得的抗老化聚氨酯置于双螺杆挤出机中进行造粒，得到抗老化聚氨酯材料。

8、作为本发明进一步的改进，步骤（1）所述溶剂为n,n-二甲基甲酰胺，二甲基亚砜、二氯甲烷、乙腈中的一种或多种。

9、作为本发明进一步的改进，步骤（1）所述的乙酰乙酸叔丁酯与含羟基的聚氨酯的摩尔比为20：1-0.5：1。

10、作为本发明进一步的改进，步骤（1）含羟基的聚氨酯在溶剂中的质量百分比浓度为0.1-10%。

11、作为本发明进一步的改进，步骤（1）中的反应温度为80-150℃，反应时间1-12小时。

12、作为本发明进一步的改进，步骤（1）和步骤（2）中无水乙醇的使用量为溶剂的5-10倍。

13、作为本发明进一步的改进，步骤（2）所述的醛为脂肪醛和芳香醛。

14、进一步优选地，所述的醛为甲醛、乙醛、己醛、十二醛、十六醛、十八醛、苯甲醛、对羟基苯甲醛、对甲氧基苯甲醛、香草醛、3,4-二甲氧基苯甲醛、糠醛、3,4二羟基苯甲醛、丁香醛、水杨醛、对茴香醛中的一种或多种。

15、作为本发明进一步的改进，步骤（2）所述的铵为乙酸铵，甲酸铵、碳酸铵、硫酸铵、草酸铵中的一种或多种。

16、作为本发明进一步的改进式，步骤（2）乙酰乙酸化聚氨酯、醛、铵的摩尔比为3：1：1-1：1：1；乙酰乙酸化聚氨酯在溶剂中的质量百分比浓度为0.1%-5%。

17、作为本发明进一步的改进，步骤（2）中溶剂为乙醇和水的混合溶剂，体积比为0：1-1：0；反应温度为15-25℃，反应时间1-12小时。

18、本发明的有益效果为：

19、第一：本发明采用hantzch反应制备抗老化聚氨酯，反应条件温和，反应效率高。

20、第二：本发明在聚氨酯分子链上原位形成防老化基团，具有良好的稳定性。

21、第三：本发明的抗老化聚氨酯兼具优异的紫外屏蔽性和抗氧化性。

技术特征：

1.一种抗老化聚氨酯材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种抗老化聚氨酯材料的制备方法，其特征在于，步骤（1）中，乙酰乙酸叔丁酯与含羟基的聚氨酯的摩尔比为20：1-0.5：1，含羟基的聚氨酯在溶剂中的质量百分比浓度为0.1-10%。

3.根据权利要求2所述的一种抗老化聚氨酯材料的制备方法，其特征在于，步骤（1）中所述的溶剂为n,n-二甲基甲酰胺、二甲基亚砜、二氯甲烷、乙腈中的一种或多种。

4.根据权利要求1所述的一种抗老化聚氨酯材料的制备方法，其特征在于，步骤（1）中，改性的温度为80-150℃，时间为1-12小时。

5.根据权利要求1所述的一种抗老化聚氨酯材料的制备方法，其特征在于，步骤（2）中，乙酰乙酸化聚氨酯、醛、铵的摩尔比为3：1：1-1：1：1，乙酰乙酸化聚氨酯在溶剂中的质量百分比浓度为0.1%-5%。

6.根据权利要求5所述的一种抗老化聚氨酯材料的制备方法，其特征在于，所述醛包括脂肪醛和芳香醛，所述铵为乙酸铵，甲酸铵、碳酸铵、硫酸铵、草酸铵中的一种或多种，所述溶剂为体积比为0：1-1：0的乙醇和水的混合物。

7.根据权利要求6所述的一种抗老化聚氨酯材料的制备方法，其特征在于，所述醛为甲醛、乙醛、己醛、十二醛、十六醛、十八醛、苯甲醛、对羟基苯甲醛、对甲氧基苯甲醛、香草醛、3,4-二甲氧基苯甲醛、糠醛、3,4二羟基苯甲醛、丁香醛、水杨醛、对茴香醛中的一种或多种。

8.根据权利要求1所述的一种抗老化聚氨酯材料的制备方法，其特征在于，步骤（2）中，hantzsch反应的温度为15-25℃，时间为1-12小时。

9.根据权利要求1所述的一种抗老化聚氨酯材料的制备方法，其特征在于，步骤（1）中无水乙醇与溶剂的体积比为5-10：1，步骤（2）中无水乙醇与溶剂的体积比为5-10：1。

10.一种如权利要求1-9任一项所述的制备方法制备得到的抗老化聚氨酯材料。

技术总结本发明公开了一种抗老化聚氨酯材料的制备方法，属于高分子抗老化技术领域；制备方法：对含羟基的聚氨酯原料进行乙酰乙酸化改性，然后通过多组分Hantzsch反应在聚氨酯分子链上原位形成抗老化基团，最后将抗老化聚氨酯挤出造粒制得；本发明制备的抗老化聚氨酯材料兼具优异的紫外屏蔽性和抗氧化性。技术研发人员：祁海松,袁森,彭芳,尹婉婷,袁柳淑,陈柱受保护的技术使用者：江苏申源新材料有限公司技术研发日：技术公布日：2024/12/2