聚氨酯高分子材料广泛应用于涂料、弹性体、胶黏 剂、泡沫塑料、纤维、合成革等领域,在国民经济相关领 域中发挥着重大的作用[1-4] 。随着中国聚氨酯行业“十四 五”发展指南和国家“双碳”目标的制定以及碳交易市场 的形成,促使聚氨酯行业朝着低碳、环保、可再生、可降 解的方向发展[5-6] 。科研人员在生物基型的异氰酸酯、小 分子多元醇类扩链剂、交联剂、多元酸、低聚物多元醇等 方面均进行了一系列的探索研究,并取得了一定的进 展[7-11] 。
聚1,3-丙二醇(PO3G)是由玉米淀粉制备得到的一 种柔性良好的生物基聚合二元醇。王雪莲等[12] 分别使 用PO3G、聚四氢呋喃二元醇(PTMG)和聚氧化丙烯二元 醇(PPG)制备了水性聚氨酯(WPU)。研究结果表明, PO3G-WPU的玻璃化转变温度(Tg)、拉伸强度和吸水率 均介于PTMG-WPU和PPG-WPU之间。
聚碳酸亚丙酯二醇(PPCD)是以环氧丙烷和温室气 体二氧化碳为原料共聚而成的一种环境友好型低聚物 二元醇。许宁等[13] 采用PPCD和聚己内酯二元醇为软段 合成 PPC-WPU,制备出 60°光泽度可达 87.3%、铅笔硬 度为H、耐乙醇和耐碱性能较优的水性木器涂料。
由于运动鞋对所用的高分子材料的低温柔韧性、耐 水解、力学性能等方面都有很高的要求,而聚氨酯合成 革作为一种高分子柔性复合材料,是能够兼具这些性能 特点的。同时,随着化石能源的逐渐稀有导致石油基材 料不断减少,因而生物基材料的研究开发和推广应用在 近些年被逐渐提上日程。有研究者尝试将“较刚性”的聚碳 酸亚丙酯(PPCD)和“较柔性”的生物基聚 1,3-丙二醇 (PO3G)合成系列生物基型水性聚氨酯树脂(BIO-WPU), 制备出兼具优异力学性能和低温曲挠性能的合成革用 水性聚氨酯树脂,为生物基型聚氨酯合成革的开发提供 一种思路。