本发明涉及扩链剂技术领域，具体涉及一种环保扩链剂及其制备方法。
背景技术：
现有的体育运动行业中双组份材料中是用聚氨酯扩链剂moca来进行扩链的，由于聚氨酯扩链剂moca具有适中的反应速度、优异的物理性能、较低的价格等因素，因此在聚氨酯领域内其作为扩链剂的霸主地位一直没有能被撼动，一般的扩链剂要么反应速度太快控制不了，要么制品的物理性能差很多，要么价格较高，而且用聚氨酯扩链剂moca制得的塑胶样块硬度偏高，不能满足新国标运动场地材料的物理性能要求。而现在在医学上也有证明聚氨酯扩链剂moca属于疑似致癌物。在塑胶跑道行业中，使用者中以中小学生居多，曾经在上海团体标准t310101002-c003-2016《学校运动场地塑胶面层有害物质限量》对其使用进行了严格的限制，液体检测也不准使用moca，但是新国标只针对成品有限量检测要求，因此大家又重新使用聚氨酯扩链剂moca，随着新国标的落地实施情况来看，各地方对于运动场地铺设材料的要求只会在新国标的基础上更严格，因此研发在体育场地铺设材料领域能替代聚氨酯扩链剂moca的环保型扩链剂迫在眉睫。
技术实现要素：
为了克服现有技术的不足，本发明提供了一种环保扩链剂及其制备方法,该环保扩链剂可以替代聚氨酯扩链剂moca，用于生产适用于体育行业的聚氨酯制品，以解决现有技术的缺陷。
本发明的技术方案如下：一种环保扩链剂,其制备原料包括以下重量百分比的成分：小分子扩链剂5-8％，改性聚醚5-8％，端氨基聚醚5-8％，小分子量聚氧化丙烯二元醇25-55％，多元醇扩链剂15-25％，脂肪族二胺5-8％，芳香族二胺10-18％。
所述小分子量聚氧化丙烯二元醇的分子量为400-1000道尔顿，反应速度较慢，价格便宜。
所述改性聚醚的分子量为小于400道尔顿，所述的改性聚醚为用聚醚多元醇做原料，用二苯基甲烷二异氰酸酯(mdi)做扩链剂，形成羟基摩尔数/异氰酸酯基摩尔数为2:1的羟基封端的改性聚醚，主要作用是相对于聚醚提高内聚力和强度，提高物理性能。
所述端氨基聚醚相对于聚醚的反应速度会更快，最主要是用来调节反应速度的，但是价格较高。
所述小分子扩链剂选自1,3-丙二醇，1,4-丁二醇，1,6-己二醇，1,4-环甲基二甲醇，对苯二酚二羟乙基醚，间苯二酚二羟乙基醚中的一种或数种的混合物。
所述的多元醇为季戊四醇、聚氧化丙烯三醇、生物基多元醇中的一种或数种的混合物；其中,所述的生物基多元醇包括蓖麻油及其衍生物、大豆油多元醇中的一种或数种的混合物。
所述小分子扩链剂和多元醇是高羟值的化合物，其作用为提高硬段含量，提高硬度及强度。
所述芳香族二胺为3,5-二甲硫基甲苯二胺(dmtda)或/和3,5-二乙基甲苯二胺(detda)。所述芳香族二胺力学性能优异，但反应速度太快，价格贵。
所述脂肪族二胺为脂环族二胺以及6-12个碳的脂肪族二胺。所述脂肪族二胺能够提高反应速度。
所述的环保扩链剂的制备方法，包括如下步骤：
包括如下步骤：
a)合成改性聚醚
称取聚醚多元醇投入反应釜中，升温至100～120℃并抽真空脱水0.5～1h，再降温至50～60℃，然后加入二苯基甲烷二异氰酸酯(mdi)和催化剂，并升温至70～80℃进行反应，滴定检测不到nco终止反应，制得改性聚醚，其羟基摩尔数/异氰酸酯基摩尔数为2:1密封储存备用；其中，所述抽真空的真空度为0.095mpa～0.1mpa；所述催化剂为有机锡；
b)环保扩链剂制备
按照配方量称取小分子扩链剂，端氨基聚醚，小分子量聚氧化丙烯二元醇，多元醇扩链剂，先升温至100～110℃并真空除水0.5～1h，降温至50～60℃，然后将配方量的改性聚醚，脂肪族二胺，芳香族二胺加入其中并高速搅拌10～20分钟，即制得了环保扩链剂，密封储存备用；其中，所述抽真空的真空度为0.095mpa～0.1mpa。
本发明的有益效果为：1、本发明所述的环保扩链剂的反应速度可以通过配比进行调整，可操作时间和固化时间适当，不含任何疑似致癌物质，原料易得。
2、本发明所述的环保扩链剂性能优异，制品能通过最严苛的上海团标的液体化学和新国标的物理性能检测。
3、本发明所述的环保扩链剂价格相对于聚氨酯扩链剂moca有相当大的优势。
具体实施方式
为了使本发明的发明目的，技术方案及技术效果更加清楚明白，下面结合具体实施方式对本发明做进一步的说明。应理解，此处所描述的具体实施例，仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1一种环保扩链剂,其制备原料包括以下重量百分比的成分：小分子扩链剂6％，改性聚醚7％，端氨基聚醚8％，小分子量聚氧化丙烯二元醇40％，多元醇扩链剂20％，脂肪族二胺7％，芳香族二胺12％。
所述小分子量聚氧化丙烯二元醇的分子量为400-1000道尔顿。
所述改性聚醚的分子量为小于400道尔顿，所述的改性聚醚为用聚醚多元醇做原料，用二苯基甲烷二异氰酸酯(mdi)做扩链剂，形成羟基摩尔数/异氰酸酯基摩尔数为2:1的羟基封端的改性聚醚。
所述小分子扩链剂选自1,3-丙二醇。所述的多元醇为聚氧化丙烯三醇。所述芳香族二胺为3,5-二甲硫基甲苯二胺(dmtda)。所述脂肪族二胺为脂环族二胺。
所述的环保扩链剂的制备方法，包括如下步骤：
a)合成改性聚醚
称取聚醚多元醇投入反应釜中，升温至110℃并抽真空脱水0.7h，再降温至55℃，然后加入二苯基甲烷二异氰酸酯(mdi)和催化剂，并升温至75℃进行反应，滴定检测不到nco终止反应，制得改性聚醚，其羟基摩尔数/异氰酸酯基摩尔数为2:1密封储存备用；其中，所述抽真空的真空度为0.095mpa～0.1mpa；所述催化剂为有机锡；
b)环保扩链剂制备
按照配方量称取小分子扩链剂，端氨基聚醚，小分子量聚氧化丙烯二元醇，多元醇扩链剂，先升温至100℃并真空除水1h，降温至55℃，然后将配方量的改性聚醚，脂肪族二胺，芳香族二胺加入其中并高速搅拌15分钟，即制得了环保扩链剂，密封储存备用；其中，所述抽真空的真空度为0.095mpa～0.1mpa。
实施例2一种环保扩链剂,其制备原料包括以下重量百分比的成分：小分子扩链剂5％，改性聚醚8％，端氨基聚醚5％，小分子量聚氧化丙烯二元醇45％，多元醇扩链剂22％，脂肪族二胺5％，芳香族二胺10％。
所述小分子量聚氧化丙烯二元醇的分子量为400-1000道尔顿。
所述改性聚醚的分子量为小于400道尔顿，所述的改性聚醚为用聚醚多元醇做原料，用二苯基甲烷二异氰酸酯(mdi)做扩链剂，形成羟基摩尔数/异氰酸酯基摩尔数为2:1的羟基封端的改性聚醚，主要作用是相对于聚醚提高内聚力和强度，提高物理性能。
所述小分子扩链剂为1,4-丁二醇和1,6-己二醇的混合物。所述的多元醇为生物基多元醇蓖麻油。所述芳香族二胺为3,5-二甲硫基甲苯二胺(dmtda)。所述脂肪族二胺为6-12个碳的脂肪族二胺。
所述的环保扩链剂的制备方法，包括如下步骤：
a)合成改性聚醚
称取聚醚多元醇投入反应釜中，升温至100℃并抽真空脱水1h，再降温至60℃，然后加入二苯基甲烷二异氰酸酯(mdi)和催化剂，并升温至70℃进行反应，滴定检测不到nco终止反应，制得改性聚醚，其羟基摩尔数/异氰酸酯基摩尔数为2:1密封储存备用；其中，所述抽真空的真空度为0.095mpa～0.1mpa；所述催化剂为有机锡；
b)环保扩链剂制备
按照配方量称取小分子扩链剂，端氨基聚醚，小分子量聚氧化丙烯二元醇，多元醇扩链剂，先升温至110℃并真空除水0.5h，降温至50℃，然后将配方量的改性聚醚，脂肪族二胺，芳香族二胺加入其中并高速搅拌10分钟，即制得了环保扩链剂，密封储存备用；其中，所述抽真空的真空度为0.095mpa～0.1mpa。
实施例3一种环保扩链剂,其制备原料包括以下重量百分比的成分：小分子扩链剂8％，改性聚醚6％，端氨基聚醚6％，小分子量聚氧化丙烯二元醇35％，多元醇扩链剂19％，脂肪族二胺8％，芳香族二胺18％。
所述小分子量聚氧化丙烯二元醇的分子量为400-1000道尔顿。
所述改性聚醚的分子量为小于400道尔顿，所述的改性聚醚为用聚醚多元醇做原料，用二苯基甲烷二异氰酸酯(mdi)做扩链剂，形成羟基摩尔数/异氰酸酯基摩尔数为2:1的羟基封端的改性聚醚。
所述小分子扩链剂为间苯二酚二羟乙基醚。所述的多元醇为聚氧化丙烯三醇。所述芳香族二胺为3,5-二乙基甲苯二胺(detda)。所述脂肪族二胺为脂环族二胺。
所述的环保扩链剂的制备方法，包括如下步骤：
a)合成改性聚醚
称取聚醚多元醇投入反应釜中，升温至120℃并抽真空脱水0.5h，再降温至50℃，然后加入二苯基甲烷二异氰酸酯(mdi)和催化剂，并升温至80℃进行反应，滴定检测不到nco终止反应，制得改性聚醚，其羟基摩尔数/异氰酸酯基摩尔数为2:1密封储存备用；其中，所述抽真空的真空度为0.095mpa～0.1mpa；所述催化剂为有机锡；
b)环保扩链剂制备
按照配方量称取小分子扩链剂，端氨基聚醚，小分子量聚氧化丙烯二元醇，多元醇扩链剂，先升温至105℃并真空除水1h，降温至60℃，然后将配方量的改性聚醚，脂肪族二胺，芳香族二胺加入其中并高速搅拌15分钟，即制得了环保扩链剂，密封储存备用；其中，所述抽真空的真空度为0.095mpa～0.1mpa。
实施例4一种环保扩链剂,其制备原料包括以下重量百分比的成分：小分子扩链剂8％，改性聚醚8％，端氨基聚醚8％，小分子量聚氧化丙烯二元醇25％，多元醇扩链剂25％，脂肪族二胺8％，芳香族二胺18％。
所述小分子量聚氧化丙烯二元醇的分子量为400-1000道尔顿。
所述改性聚醚的分子量为小于400道尔顿，所述的改性聚醚为用聚醚多元醇做原料，用二苯基甲烷二异氰酸酯(mdi)做扩链剂，形成羟基摩尔数/异氰酸酯基摩尔数为2:1的羟基封端的改性聚醚。
所述小分子扩链剂选自1,3-丙二醇，对苯二酚二羟乙基醚，间苯二酚二羟乙基醚的混合物。所述的多元醇为季戊四醇和生物基多元醇蓖麻油的混合物。所述芳香族二胺为3,5-二甲硫基甲苯二胺(dmtda)和3,5-二乙基甲苯二胺(detda)。所述脂肪族二胺为脂环族二胺。
所述的环保扩链剂的制备方法，包括如下步骤：
a)合成改性聚醚
称取聚醚多元醇投入反应釜中，升温至115℃并抽真空脱水0.8h，再降温至55℃，然后加入二苯基甲烷二异氰酸酯(mdi)和催化剂，并升温至75℃进行反应，滴定检测不到nco终止反应，制得改性聚醚，其羟基摩尔数/异氰酸酯基摩尔数为2:1密封储存备用；其中，所述抽真空的真空度为0.095mpa～0.1mpa；所述催化剂为有机锡；
b)环保扩链剂制备
按照配方量称取小分子扩链剂，端氨基聚醚，小分子量聚氧化丙烯二元醇，多元醇扩链剂，先升温至105℃并真空除水0.5h，降温至55℃，然后将配方量的改性聚醚，脂肪族二胺，芳香族二胺加入其中并高速搅拌20分钟，即制得了环保扩链剂，密封储存备用；其中，所述抽真空的真空度为0.095mpa～0.1mpa。
实施例5一种环保扩链剂,其制备原料包括以下重量百分比的成分：小分子扩链剂5％，改性聚醚5％，端氨基聚醚5％，小分子量聚氧化丙烯二元醇55％，多元醇扩链剂15％，脂肪族二胺5％，芳香族二胺10％。
所述小分子量聚氧化丙烯二元醇的分子量为400-1000道尔顿。
所述改性聚醚的分子量为小于400道尔顿，所述的改性聚醚为用聚醚多元醇做原料，用二苯基甲烷二异氰酸酯(mdi)做扩链剂，形成羟基摩尔数/异氰酸酯基摩尔数为2:1的羟基封端的改性聚醚。
所述小分子扩链剂为1,6-己二醇。所述的多元醇为聚氧化丙烯三醇。所述芳香族二胺为3,5-二甲硫基甲苯二胺(dmtda)。所述脂肪族二胺为脂环族二胺。
所述的环保扩链剂的制备方法，包括如下步骤：
a)合成改性聚醚
称取聚醚多元醇投入反应釜中，升温至105℃并抽真空脱水0.6h，再降温至55℃，然后加入二苯基甲烷二异氰酸酯(mdi)和催化剂，并升温至75℃进行反应，滴定检测不到nco终止反应，制得改性聚醚，其羟基摩尔数/异氰酸酯基摩尔数为2:1密封储存备用；其中，所述抽真空的真空度为0.095mpa～0.1mpa；所述催化剂为有机锡；
b)环保扩链剂制备
按照配方量称取小分子扩链剂，端氨基聚醚，小分子量聚氧化丙烯二元醇，多元醇扩链剂，先升温至110℃并真空除水0.7h，降温至58℃，然后将配方量的改性聚醚，脂肪族二胺，芳香族二胺加入其中并高速搅拌18分钟，即制得了环保扩链剂，密封储存备用；其中，所述抽真空的真空度为0.095mpa～0.1mpa。
性能测试:为了进一步证明本发明所述的环保扩链剂的性能，本申请人用实施例1-5所得的环保扩链剂制备成品，其配方如下：a组分：聚氧化丙烯多元醇60％，增塑剂15％，异氰酸酯25％；b组分：聚氧化丙烯多元醇10％，增塑剂30％，实施例1-5所得的环保扩链剂2％，填料58％。a、b组分按照质量比1:4配置。
本申请人对成品进行了检测，测试方法其中冲击吸收、垂直变形、抗滑值、气味按照gb/t36246-2018测试，拉伸强度、断裂伸长率，硬度按照gb/t10654-2001测试，总挥发有机物gb/t18883-2002测试(sgs第三方外检)，阻燃性能按gb/t14833-2011测试。测试结果如表1所示。
表1实施例1-5制备的环保扩链剂制成的成品性能检测结果
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，其架构形式能够灵活多变，可以派生系列产品。只是做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明由所提交的权利要求书确定的专利保护范围。
1.一种环保扩链剂,其特征在于,其制备原料包括以下重量百分比的成分：小分子扩链剂5-8％，改性聚醚5-8％，端氨基聚醚5-8％，小分子量聚氧化丙烯二元醇25-55％，多元醇扩链剂15-25％，脂肪族二胺5-8％，芳香族二胺10-18％。
2.根据权利要求1所述的环保扩链剂,其特征在于,所述小分子量聚氧化丙烯二元醇的分子量为400-1000道尔顿。
3.根据权利要求1所述的环保扩链剂,其特征在于,所述改性聚醚的分子量为小于400道尔顿，所述的改性聚醚为用聚醚多元醇做原料，用二苯基甲烷二异氰酸酯(mdi)做扩链剂，形成羟基摩尔数/异氰酸酯基摩尔数为2:1的羟基封端的改性聚醚。
4.根据权利要求1所述的环保扩链剂,其特征在于,所述小分子扩链剂选自1,3-丙二醇，1,4-丁二醇，1,6-己二醇，1,4-环甲基二甲醇，对苯二酚二羟乙基醚，间苯二酚二羟乙基醚中的一种或数种的混合物。
5.根据权利要求1所述的环保扩链剂,其特征在于,所述的多元醇为季戊四醇、聚氧化丙烯三醇、生物基多元醇中的一种或数种的混合物；其中,所述的生物基多元醇包括蓖麻油及其衍生物、大豆油多元醇中的一种或数种的混合物。
6.根据权利要求1所述的环保扩链剂,其特征在于,所述芳香族二胺为3,5-二甲硫基甲苯二胺(dmtda)或/和3,5-二乙基甲苯二胺(detda)。
7.根据权利要求1所述的环保扩链剂,其特征在于,所述脂肪族二胺为脂环族二胺以及6-12个碳的脂肪族二胺。
8.根据权利要求1-7任一项所述的环保扩链剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
a)合成改性聚醚
称取聚醚多元醇投入反应釜中，升温至100～120℃并抽真空脱水0.5～1h，再降温至50～60℃，然后加入二苯基甲烷二异氰酸酯(mdi)和催化剂，并升温至70～80℃进行反应，滴定检测不到nco终止反应，制得改性聚醚，其羟基摩尔数/异氰酸酯基摩尔数为2:1密封储存备用；其中，所述抽真空的真空度为0.095mpa～0.1mpa；所述催化剂为有机锡；
b)环保扩链剂制备
按照配方量称取小分子扩链剂，端氨基聚醚，小分子量聚氧化丙烯二元醇，多元醇扩链剂，先升温至100～110℃并真空除水0.5～1h，降温至50～60℃，然后将配方量的改性聚醚，脂肪族二胺，芳香族二胺加入其中并高速搅拌10～20分钟，即制得了环保扩链剂，密封储存备用；其中，所述抽真空的真空度为0.095mpa～0.1mpa。
技术总结