[發明專利]一種可進行光接枝的熱可逆交聯聚氨酯的制備方法

有效

• 申請號: 202110439303.3
• 申請日: 2021-04-23
• 公開（公告）號: CN113185644B
• 公開（公告）日: 2022-09-09
• 發明（設計）人: 徐軍;史家昕;郭寶華
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: C08F283/00
• 分類號: C08F283/00;C08F2/48;C08F220/56;C08F230/08;C08G18/66;C08G18/42;C08G18/36;C08G18/32
• 代理公司: 北京清亦華知識產權代理事務所(普通合伙) 11201
• 代理人: 羅文群

本發明屬于聚氨酯技術領域，尤其涉及一種熱可逆交聯聚氨酯的制備方法。本發明方法包括：將二羥基二苯甲酮類化合物、多異氰酸酯類化合物、多元醇化合物和催化劑混合進行固化，以便得到含有光引發劑單元的熱可逆交聯聚氨酯。這種聚氨酯可以通過溶液浸泡、紫外光照的方法，進行表面化學接枝各種不同的物質。采用本方法可以制備得到可重復加工、自修復的熱可逆交聯聚氨酯，同時具有可調控的表面性能，使得該聚氨酯有望用于特種自修復涂層、醫療器械和智能器件等用途，解決了現有技術中熱可逆交聯聚氨酯表面改性工藝復雜的問題。

技術領域

本發明屬于聚氨酯技術領域，尤其涉及一種熱可逆交聯聚氨酯的制備方法。

背景技術

聚氨酯作為一種通用高分子材料，在工業、軍事和民用中占有重要地位，不同種類的多羥基化合物和異氰酸酯化合物賦予了其豐富的結構和性能可調性。目前，將熱可逆動態共價鍵引入交聯聚氨酯是制備具有自修復、重復加工性能的聚氨酯材料的重要方法。在專利CN110305293B中，介紹了一種含有雙酚的自修復熱可逆交聯聚氨酯及其制備方法，然而，在實際應用中，聚氨酯材料經常需要對表面進行處理，以調控其印刷性、抗菌性、導電性、血液相容性等，而這類表面處理一般是比較復雜的。因此，開發一種易于表面改性的熱可逆交聯聚氨酯成為這類材料發展的必然要求。

發明內容

本發明的目的是提出一種熱可逆交聯聚氨酯的制備方法，以解決已有技術中的技術問題，制備得到具有不同表面性能、可重復加工、自修復的熱可逆交聯聚氨酯，使得該聚氨酯有望用于特種自修復涂層、醫療器械和智能器件等方面。

本發明提出的熱可逆交聯聚氨酯的制備方法，包括以下步驟：

(1)將二羥基二苯甲酮類化合物、多異氰酸酯類化合物、多元醇化合物和催化劑混合，得到混合物，所述的二羥基二苯甲酮類化合物、多異氰酸酯類化合物、多元醇化合物和催化劑的混合摩爾比為：二羥基二苯甲酮類化合物:多異氰酸酯類化合物:多元醇化合物:催化劑＝1:(0.5～3):(1～5):(0.001～0.005)；

(2)對步驟(1)的混合物進行固化，所述的固化溫度為40～70℃，固化時間為8～24小時，得到成型的熱可逆交聯聚氨酯；

(3)將步驟(2)的成型的可逆交聯聚氨酯浸泡在含有光敏性單體的溶液中，然后紫外燈下照射一定時間后，洗滌得到表面改性的熱可逆交聯聚氨酯。

本發明提出的熱可逆交聯聚氨酯的制備方法，其優點是：

本發明的熱可逆交聯聚氨酯的制備方法中，熱可逆交聯聚氨酯在現有的熱可逆交聯技術方案的基礎上，在其主鏈中通過化學鍵內接同時具有熱可逆交聯效果的光催化單元，使得聚氨酯材料同時具備熱可逆交聯效果以及表面光催化接枝的效果。從而使得得到的聚氨酯可以在高溫下，實現半固態或熔融態重復加工，且重復加工后的聚氨酯材料強度能夠實現完全恢復的效果，解決了交聯聚氨酯不可回收性導致的環境問題，同時還可以通過對其進行表面接枝改性，解決了聚氨酯表面接枝工藝復雜的問題。因此，本發明的制備方法提供了一種同時具備熱可逆交聯以及光催化效果的聚氨酯材料，其能夠解決交聯聚氨酯不可回收性導致的環境問題，以及解決聚氨酯表面接枝工藝復雜的問題。而且本發明中的聚氨酯材料能夠輕松地根據實際需要進行表面改性，從而達到以及滿足不同的使用需求。本發明制備方法得到的聚氨酯，可適用于特種自修復涂層、醫療器械和智能器件等領域。

附圖說明

圖1是本發明方法的實施例1制備的樣品的照片，其中，(A)是初始聚氨酯樣條照片，(B)是切斷后聚氨酯樣條照片，(C)是切斷后聚氨酯樣條70℃下加熱兩小時后的照片，(D)是切斷后聚氨酯樣條70℃下加熱兩小時后的拉伸照片。

圖2是本發明方法的實施例1制備的樣品的接觸角照片，其中，(A)是表面改性前的接觸角照片，(B)表面改性前的接觸角照片。

具體實施方式

本發明提出的熱可逆交聯聚氨酯的制備方法，包括以下步驟：