[發明專利]一種長鏈烷烴聚氨酯及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 201610794258.2
• 申請日: 2016-08-31
• 公開（公告）號: CN107778452B
• 公開（公告）日: 2020-03-10
• 發明（設計）人: 李化毅;何怡楠;李倩;鄭水蓉;胡友良
• 申請（專利權）人: 中國科學院化學研究所
• 主分類號: C08G18/83
• 分類號: C08G18/83;C08G18/69;C08G18/62;C08G18/32;C08G18/10
• 代理公司: 北京知元同創知識產權代理事務所(普通合伙) 11535
• 代理人: 劉元霞;牛艷玲

本發明公開了長鏈烷烴聚氨酯及其制備方法和應用，所述長鏈烷烴聚氨酯的結構包括如下重復單元：第1重復單元：來自二異氰酸酯；第2重復單元：來自擴鏈劑；第3重復單元：來自不飽和二元醇的加氫產物；其中，所述不飽和二元醇包括端羥基聚烯烴型二元醇；不飽和二元醇中的烯烴中的碳碳雙鍵的加氫度大于等于99mol％(優選大于等于99.5mol％)。本發明的制備方法可有效減少聚氨酯產物羥基脫落、氨基甲酸減的嚴重降解以及貴金屬殘留等問題的出現，具有反應周期短、環境污染小和收率高等諸多優點，特別適用于工業化生產。另外，本發明的長鏈烷烴聚氨酯特別適合用于醫用材料領域，例如人造皮膚、人工血管等。

技術領域

本發明涉及一種聚氨酯材料，特別是涉及一種長鏈烷烴聚氨酯及其制備方法和應用。

背景技術

聚氨酯材料是主鏈上含-NHCOO-重復結構單元的一類聚合物材料，由于其具有突出的耐油性、韌性、耐磨性、耐老化性、粘合性等性能而被廣泛應用于涂料、膠黏劑、彈性體、固體火箭推進劑和醫用材料等領域。現有的聚氨酯主要包括聚酯多元醇型聚氨酯、聚醚多元醇型聚氨酯以及端羥基聚烯烴型聚氨酯材料等。此類常見的聚氨酯均是由聚酯多元醇和聚醚多元醇與多異氰酸酯在催化劑的存在下加熱進行加成反應進而對其進行擴鏈反應得到的，可分為熱塑性和熱固性兩種。

聚氨酯在醫用材料領域的應用已經研究的比較成熟了，但在用于生物醫用材料時，現有的聚酯多元醇型聚氨酯和聚醚多元醇型聚氨酯由于長時間處于人體弱酸或弱堿條件下，會發生分子鏈斷裂的情況，這大大的限制了聚氨酯材料在醫用高分子材料方面的應用。因此，合成一種具有優良的水解穩定性和疏水性的新型聚氨酯材料對目前來說是缺失。

端羥基聚烯烴型二元醇，是一種常見的數均分子量在600～20000g/mol范圍內的一種遙爪聚合物，它的分子主鏈兩端帶有活性羥基官能團，具體如端羥基聚丁二烯(HTPB)、端羥基聚異戊二烯及其嵌段共聚物等，包括端羥基聚丁二烯-苯乙烯共聚物、端羥基聚丁二烯-丙烯腈共聚物、端羥基聚丁二烯-聚乙烯醇共聚物、端羥基聚異戊二烯-苯乙烯共聚物、端羥基聚異戊二烯-丙烯腈共聚物、端羥基聚異戊二烯-聚乙烯醇共聚物等，其中端羥基聚丁二烯的結構一般由1,4-順式、1,4-反式和少量的1,2-結構組成。HTPB的外觀是一種半透明到透明的粘稠性液體，由于它和固體橡膠具有相同的性能，所以亦稱液體橡膠。端羥基聚丁二烯具有獨特的性質，如良好的水解穩定性、低透濕性、抗酸堿性、低溫柔順性、電絕緣性能、優異的疏水性、高伸長率以及良好的彈性回復性等。由于端羥基聚丁二烯是液體，所以它具有良好的可加工性。此外，由于端羥基聚丁二烯可以通過很多種方法進行改性，例如分子鏈上雙鍵的改性、端羥基的改性以及末端碳原子的改性等，使其擁有更加廣闊的應用空間。

發明內容

本發明的目的之一是提供一種長鏈烷烴聚氨酯，其是以包括端羥基聚烯烴型二元醇的不飽和二元醇和二異氰酸酯為原料合成的具有優異耐水解性能的聚氨酯，具有廣闊的開發前景。

本發明的目的之二是提供所述的長鏈烷烴聚氨酯的制備方法。

本發明的目的之三是提供所述的長鏈烷烴聚氨酯的應用。

本發明目的通過如下技術方案實現的：

本發明提供一種長鏈烷烴聚氨酯，其結構包括如下重復單元：

第1重復單元：來自二異氰酸酯；

第2重復單元：來自擴鏈劑；

第3重復單元：來自不飽和二元醇的加氫產物；其中，所述不飽和二元醇包括端羥基聚烯烴型二元醇；所述不飽和二元醇中的烯烴中的碳碳雙鍵的加氫度大于等于99mol％。

優選地，第3重復單元中，所述不飽和二元醇中的烯烴中的碳碳雙鍵的加氫度大于等于99.5mol％。

根據本發明，第3重復單元中，所述的端羥基聚烯烴型二元醇具有如式(I)所示的結構：