[發明專利]一種雙重刺激響應水性聚氨酯彈性體及其制備方法

在審

• 申請號: 201910269833.0
• 申請日: 2019-04-04
• 公開（公告）號: CN109912775A
• 公開（公告）日: 2019-06-21
• 發明（設計）人: 項羽;李怡霞;曹蘇毅;楊文東;吳祥松;李軍配
• 申請（專利權）人: 北京材華科技有限公司
• 主分類號: C08G18/66
• 分類號: C08G18/66;C08G18/48;C08G18/42;C08G18/34;C08G18/32;C08G18/12;C08J5/18;C08L75/12
• 代理公司: 上海精晟知識產權代理有限公司 31253
• 代理人: 馮子玲

本發明公開了一種雙重刺激響應水性聚氨酯彈性體及其制備方法。雙重刺激響應水性聚氨酯彈性體以水性聚氨酯中非水性和非溶劑性組分質量為基準，包括30?70％大分子二元醇、15?50％二異氰酸酯、4?8％親水擴鏈劑、0.1?11％二元醇擴鏈劑、0.1?2.2％多元醇交聯劑、0.01?0.08％催化劑、3?6％三乙胺、0?5％二元胺擴鏈劑、0.1?11％敏感性染料和0.1?11％光響應因子。本發明在制備過程添加敏感性染料和光響應因子，制備的聚氨酯彈性體具有形狀記憶功能，且對光和或pH具有刺激響應性。

技術領域

本發明屬于聚氨酯彈性體制備技術領域，特別是涉及一種雙重刺激響應水性聚氨酯彈性體及其制備方法。

背景技術

水性聚氨酯以水為分散介質取代傳統聚氨酯中的有機溶劑，是一類新型綠色、環保、安全健康的聚氨酯材料。近年來，隨著國家治理環保力度的加大，具有良好力學和機械性能的水性聚氨酯材料被廣泛應用于涂料、油墨、膠粘劑、織物涂層與整理劑、皮革涂飾劑、紙張表面處理劑和纖維表面處理劑等領域。

發明內容

本發明的目的在于提供一種雙重刺激響應水性聚氨酯彈性體及其制備方法，通過在制備過程添加敏感性染料和光響應因子，制備的聚氨酯彈性體具有形狀記憶功能，且對光和或pH具有刺激響應性。

為解決上述技術問題，本發明是通過以下技術方案實現的：

本發明為一種雙重刺激響應水性聚氨酯彈性體，以水性聚氨酯中非水性和非溶劑性組分質量為基準，包括：30-70％大分子二元醇、15-50％二異氰酸酯、4-8％親水擴鏈劑、0.1-11％二元醇擴鏈劑、0.1-2.2％多元醇交聯劑、0.01-0.08％催化劑、3-6％三乙胺、0-5％二元胺擴鏈劑、0.1-11％敏感性染料和0.1-11％光響應因子。

進一步地，所述敏感性染料選自以下結構A～F中的一種或者幾種組合，其結構式為：

進一步地，所述二異氰酸酯選自甲苯二異氰酸酯(TDI)、二苯基甲烷二異氰酸酯(MDI)、異佛爾酮二異氰酸酯(IPDI)、六亞甲基二異氰酸酯(HDI)中的一種或任意多種混合；

所述大分子二元醇選自具有2000～8000g/mol數均分子量的聚合物多元醇，所述聚合物多元醇包括聚己二酸-1,4-丁二醇酯二醇(PBA)、聚己內酯二元醇(PCL)、聚碳酸酯二元醇(PCDL)和聚丙交酯二元醇(PCL)；

所述親水擴鏈劑選自二羥甲基丙酸(DMPA)或二羥甲基丁酸(DMBA)；

所述二元醇擴鏈劑選自1,4-丁二醇(BDO)或1,6-己二醇(HDO)；

所述二元胺擴鏈劑選自乙二胺(EDA)或異佛爾酮二胺(IPDA)；

所述催化劑選自二月桂酸二丁基錫(DBTDL)、有機鉍(DY-20)和BACT-20C中的一種或多種

所述多元醇交聯劑選自TMP、PCL-3057、BY-3095中的一種或多種。

進一步地，所述光響應因子為2-肉桂酰胺基-1,3-丙二醇。

一種雙重刺激響應水性聚氨酯彈性體的制備方法，包括：

步驟1、水性聚氨酯乳液的制備：

取大分子二元醇在110-120℃下真空脫水0.5-1.5小時，再加入計量的二異氰酸酯、敏感性染料，在70-100℃反應2-4小時后加入親水擴鏈劑、二元醇擴鏈劑、光響應因子、多元醇交聯劑、催化劑和溶劑，在60-90℃反應1-4小時，然后在高速剪切和0-40℃的條件下加入三乙胺，反應0.5-5分鐘后加入水和二元胺擴鏈劑，乳化5-30分鐘后，反應產物在40-50℃、0.01MPa真空條件下脫去溶劑，得到雙重刺激響應水性聚氨酯乳液；