[發(fā)明專利]一種自修復(fù)聚氨酯水凝膠及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410348712.2
• 申請(qǐng)日: 2014-07-21
• 公開（公告）號(hào): CN104151503B
• 公開（公告）日: 2017-01-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李光吉;林殷雷;王立瑩
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 華南理工大學(xué)
• 主分類號(hào): C08F290/06
• 分類號(hào): C08F290/06;C08F220/36;C08G18/67;C08G18/48
• 代理公司: 廣州市華學(xué)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司44245
• 代理人: 蔡茂略,李本祥

1.一種自修復(fù)聚氨酯水凝膠的制備方法，其特征在于包括如下步驟：

1)丙烯酸類單體封端的親水聚氨酯大分子單體的合成：將親水聚酯多元醇或親水聚醚多元醇和擴(kuò)鏈劑攪拌均勻，加熱升溫至(120～130)℃，真空度保持在0.08MPa以上，脫水，放置降溫到60℃以下；然后逐滴加入多異氰酸酯，加完后控制溫度在(70～85)℃下反應(yīng)3～6小時(shí)，逐滴加入丙烯酸類單體和催化劑，并反應(yīng)24～32小時(shí)，制得丙烯酸類單體封端的親水聚氨酯大分子單體，真空脫泡后密封冷藏待用；

2)自修復(fù)聚氨酯水凝膠的制備：用超聲法將丙烯酸類單體封端的親水聚氨酯大分子和含2‐脲基‐4‐嘧啶酮單元的甲基丙烯酸功能性單體溶于溶劑中，在避光的情況下，加入光引發(fā)劑，攪拌直到完全溶解；在光引發(fā)下進(jìn)行自由基聚合反應(yīng)1～3小時(shí)；然后，將產(chǎn)物取出置于去離子水中，連續(xù)6～8天，得聚氨酯水凝膠；

以質(zhì)量分?jǐn)?shù)計(jì)，原料組分組成包括：

所述的含UPy單元的甲基丙烯酸功能性單體為含UPy單元的甲基丙烯酸異氰基乙酯單體、含UPy單元的甲基丙烯酸羥乙酯單體和含UPy單元的聚乙二醇甲基丙烯酸酯單體中的一種或多種；

所述的催化劑為有機(jī)錫催化劑和叔胺類催化劑中的一種或多種；

所述的擴(kuò)鏈劑為1,4‐丁二醇、一縮二乙二醇、三羥甲基丙烷、乙二醇、丙三醇、1,4‐環(huán)己二醇和間苯二酚羥基醚中的一種或多種；

所述的光引發(fā)劑為2‐羥基‐2‐甲基‐1‐苯基丙酮、1‐羥基環(huán)己基苯基甲酮、2,4,6‐三甲基苯甲酰基‐二苯基氧化膦、二苯甲酮、2‐羥基‐4‐(2‐羥乙氧基)‐2‐甲基苯丙酮、2‐羥基‐2‐甲基‐1‐[4‐(2‐羥基乙氧基)苯基]‐1‐丙酮和α‐酮戊二酸中的一種或多種。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自修復(fù)聚氨酯水凝膠的制備方法，其特征在于，所述原料中還包括丙烯酰胺類單體，以質(zhì)量分?jǐn)?shù)計(jì)，丙烯酰胺類單體用量為10～50份；丙烯酰胺類單體在步驟2)中溶于溶劑中；所述丙烯酰胺類單體為丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、N‐異丙基丙烯酰胺、N‐異丙基甲基丙烯酰胺和二甲胺基丙基丙烯酰胺中的一種或多種。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的自修復(fù)聚氨酯水凝膠的制備方法，其特征在于，所述的多異氰酸酯為異佛爾酮二異氰酸酯、1,6‐六亞甲基二異氰酸酯、甲苯二異氰酸酯、二苯基甲烷‐4,4′‐二異氰酸酯、苯二亞甲基二異氰酸酯、甲基環(huán)己基二異氰酸酯、四甲基苯二亞甲基二異氰酸酯、HDI三聚體、IPDI三聚體、TDI三聚體和MDI三聚體中的任一種或多種。

4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的自修復(fù)聚氨酯水凝膠的制備方法，其特征在于，所述的親水聚酯多元醇或親水聚醚多元醇為聚四氫呋喃二醇、聚己二酸乙二醇酯二醇、聚己二酸乙二醇酯‐1,4‐丁二醇酯二醇、聚乙二醇和聚己二酸蓖麻油酯多元醇中的一種或多種，平均分子量為800到10000g/mol。

5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的自修復(fù)聚氨酯水凝膠的制備方法，其特征在于，所述的有機(jī)錫催化劑為辛酸亞錫或二月桂酸二丁基錫；所述的叔胺類催化劑為二亞乙基三胺、甲基二乙醇胺、三乙胺和吡啶中的一種或多種。

6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的自修復(fù)聚氨酯水凝膠的制備方法，其特征在于，所述的丙烯酸類單體甲基丙烯酸羥乙酯、丙烯酸羥乙酯和聚乙二醇丙烯酸酯中的一種或多種。

7.根據(jù)權(quán)利要求書1或2所述的自修復(fù)聚氨酯水凝膠的制備方法，其特征在于，所述的溶劑為丙酮、N,N‐二甲基甲酰胺、三氯甲烷、二氯甲烷、二甲基亞砜、四氫呋喃、甲醇、無水乙醇、乙醚、正戊烷和甲苯中的一種或多種，以質(zhì)量份數(shù)計(jì)，用量為50～300份。

8.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的自修復(fù)聚氨酯水凝膠的制備方法，其特征在于，所述脫水的時(shí)間為2.5～3小時(shí)；所述攪拌直到完全溶解后的混合液轉(zhuǎn)移到玻璃試管中。

9.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的自修復(fù)聚氨酯水凝膠的制備方法，其特征在于，所述置于去離子水中的物料每隔12小時(shí)換一次水；所述在光引發(fā)下進(jìn)行自由基聚合反應(yīng)是放置到365nm的UV烤箱內(nèi)進(jìn)行。

10.一種自修復(fù)聚氨酯水凝膠，其特征在于，其由權(quán)利要求1或2所述制備方法制得。