[發明專利]一種自愈合抗老化可控降解型聚氨酯及其制備方法與應用

有效

• 申請號: 202011277733.1
• 申請日: 2020-11-16
• 公開（公告）號: CN112409561B
• 公開（公告）日: 2022-03-08
• 發明（設計）人: 李鳳龍;應鄔彬;張若愚;朱錦
• 申請（專利權）人: 中國科學院寧波材料技術與工程研究所
• 主分類號: C08G18/66
• 分類號: C08G18/66;C08G18/42;C08G18/32
• 代理公司: 南京利豐知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 32256
• 代理人: 王鋒

本發明公開了一種自愈合抗老化可控降解型聚氨酯及其制備方法與應用。所述聚氨酯包括具有自愈合抗老化性能的硬段結構和具有可控降解功能的軟段結構，所述軟段結構和硬段結構交替分布；其中，所述軟段結構包含可控降解的聚二醇，所述硬段結構包含具有動態共價鍵的擴鏈劑與異氰酸酯，所述聚二醇包括聚己內酯二醇和聚己二酸丁二醇酯二醇。本發明制備的自愈合抗老化可控降解型聚氨酯具有優異的力學性能、自愈合性能、抗老化性能，且具有可控降解的特點；同時本發明的制備方法具有原料易得、工藝簡單等特點，在柔性器件領域有廣闊的應用前景。

技術領域

本發明屬于聚氨酯技術領域，具體涉及一種自愈合抗老化可控降解型聚氨酯及其制備方 法與應用。

背景技術

聚氨酯具有熱力學不相容的軟段和硬段，易發生微相分離，使其具有可拉伸、良好的韌性等優異的力學性能，且其力學性能可調范圍大，是一種合適的電子皮膚的基體材料。然而，當頻繁使用的過程中，難免會被劃破，基體材料具備自愈合性能顯得尤為重 要。目前已有一批學者在自愈合聚氨酯方面做出了突出的貢獻，他們通常把動態鍵引入 到分子鏈中達到自愈合的效果，如氫鍵、動態二硫鍵、動態金屬配位鍵、D-A反應等。 基體材料具備自愈合性能可有效的提高電子皮膚的使用壽命，優異的力學性能和快速的 自愈合性能是現在電子皮膚基體材料必備的性能，而可降解基體材料是電子皮膚發展的 一大趨勢。

隨著電子產品的不斷發展，電子垃圾的問題也越來越引起人們的重視。很多科研工 作者開始將可降解材料應用到柔性電子器件當中去，以減少對環境的污染。器件使用過后能夠可降解有望解決電子垃圾污染環境問題，但在實際的使用過程中做到抗老化也是值得關注的一個問題。目前，關于電子皮膚的抗老化方面的研究鮮有報道。對于大多數 材料來說，通常會有可降解性能和抗老化性能之間的權衡，也就是說，可快速降解的材 料通常易受老化的影響，優異的抗老化性能可能導致其差的可降解性能。電子皮膚基體 在使用的過程中具備優異的抗老化性能，在廢棄之后能夠可控降解仍是現在研究的一個 極大的挑戰。

因此，制備一種自愈合抗老化可控降解的聚氨酯用于電子皮膚是一種迫切的需求，到目 前為止，現有技術中還未見兼備高效自愈合、抗老化和可控降解性能的聚氨酯的文獻和專利 報道。

發明內容

本發明的主要目的在于提供一種自愈合抗老化可控降解型聚氨酯及其制備方法與應用， 以克服現有技術的不足。

為實現前述發明目的，本發明采用的技術方案包括：

本發明實施例提供了一種自愈合抗老化可控降解型聚氨酯，所述聚氨酯包括具有自愈合 抗老化性能的硬段結構和具有可控降解功能的軟段結構，所述軟段結構和硬段結構交替分布； 其中，所述軟段結構包含可控降解的聚二醇，所述硬段結構包含具有動態共價鍵的擴鏈劑與 異氰酸酯，所述聚二醇包括聚己內酯二醇和聚己二酸丁二醇酯二醇。

進一步的，所述自愈合抗老化可控降解型聚氨酯在堿溶液中的質量損失為50-100％。

本發明中，自愈合抗老化可控降解型聚氨酯在使用的過程中硬段發揮主要作用，起到了 自愈合抗老化的功能；在使用過后軟段發揮主要作用，起到了可控降解的功能。

本發明實施例還提供了前述自愈合抗老化可控降解型聚氨酯的制備方法，其包括：

在保護性氣氛下，使包含聚二醇、異氰酸酯、擴鏈劑、催化劑、異氰酸酯和溶劑的混合 反應體系于25-100℃反應1-48h，制得自愈合抗老化可控降解型聚氨酯。

本發明實施例還提供了前述自愈合抗老化可控降解型聚氨酯于柔性器件領域中的用途。

與現有技術相比，本發明的有益效果在于：