[發(fā)明專利]一種基于類離子液體的高透明度導電聚氨酯的制備方法

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• 申請日: 2021-06-03
• 公開（公告）號: CN113201098A
• 公開（公告）日: 2021-08-03
• 發(fā)明（設計）人: 張馨月;楊凱悅;程皓鴿;馬寧;魏浩;王國軍
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工程大學
• 主分類號: C08F283/00
• 分類號: C08F283/00;C08F220/34;H01B1/12;G01L1/18
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• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明提供一種基于類離子液體的高透明度導電聚氨酯的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：步驟1：在催化劑作用下，制備出長鏈段的聚氨酯預聚體；步驟2：在溶劑中，在催化劑作用下將步驟1制備的聚氨酯預聚體兩側接枝雙鍵基團；步驟3：制備一種含有雙鍵基團的類離子液體；步驟4：在溶劑之中將已經制備好的兩側接枝雙鍵基團的聚氨酯預聚體同含有雙鍵基團的類離子液體混合攪拌；步驟5：將步驟4中混合好的混合物通氣除氧；步驟6：將除過氧的混合物加入引發(fā)劑，置于模具之中加熱聚合。本發(fā)明所制備的高透明導電聚氨酯具有良好的機械性能，能承受100MPa的壓力不至損壞，也具有較好的柔性，可以達到可穿戴柔性傳感器的標準。

技術領域

本發(fā)明涉及一種高透明度導電聚氨酯的制備方法，尤其涉及一種基于類離子液體的高透明度導電聚氨酯的制備方法，屬于功能高分子材料領域。

背景技術

聚氨酯是一種重要的有機高分子材料，被譽為“第五大塑料”，因其強度高、彈性好、硬度范圍廣、成型方便，在機械、建筑、汽車制造、醫(yī)藥及航空航天等領域得到廣泛應用。聚氨酯彈性體是由交替的“軟”聚醚或聚酯鏈段和“硬”聚氨酯鏈段組成的多嵌段共聚物。這些鏈段的熱力學不相容性與任一或兩個鏈段的結晶會促使它們的微相分離成硬相和軟相，其溫度分別低于或高于其玻璃化轉變溫度，這種微相分離使聚氨酯具有出色的彈性。但是聚氨酯本身是一種電絕緣物，這也限制了其在諸多領域中的應用。

深共熔溶劑(DES)是一種新型的類離子液體，同傳統(tǒng)離子液體相比具有價格低、易于保存、易于制備、可生物降解、有良好的生物相容性、無毒等優(yōu)勢。DES的形成依賴于含有氫鍵作用的兩種組分簡單混合加熱而獲得，方便快捷。用于形成DES的最廣泛的氫鍵受體是一種非常便宜，可生物降解且無毒的季銨鹽，而氫鍵供體小分子的選擇具有多樣性，多為醇、羧酸和酰胺。同時，由于氫鍵的存在降低了兩種組分的熔點，常溫下DES是液體狀態(tài)，具有良好的導電性。此外，選用含有可聚合的雙鍵官能團的氫鍵供體，DES還可以聚合為交聯(lián)結構。基于DES這些性能和優(yōu)勢，為通過化學鍵將DES引入具有強機械性能的聚氨酯體系來制備無色透明，不掉渣，不漏液的導電聚氨酯提供了可能。

發(fā)明內容

本發(fā)明涉及一種高性能的無色透明，不掉渣，不漏液的導電聚氨酯的發(fā)明和制備，本發(fā)明提供了一種基于類離子液體的無液體導電聚氨酯的制備方式，并應用于快速響應、透明度高的柔性力學傳感器領域。

本發(fā)明的目的是這樣實現的：

一種基于類離子液體的高透明度導電聚氨酯的制備方法，其制備步驟如下：

步驟1，在催化劑作用下，制備出長鏈段的聚氨酯預聚體；

步驟2，在溶劑中，在催化劑作用下將步驟1制備的聚氨酯預聚體兩側接枝雙鍵基團；

步驟3，制備一種含有雙鍵基團的類離子液體；

步驟4，在溶劑之中將已經制備好的兩側接枝雙鍵基團的聚氨酯預聚體同含有雙鍵基團的類離子液體混合攪拌；

步驟5，將步驟4中混合好的混合物通氣除氧；

步驟6，將除過氧的混合物加入引發(fā)劑，置于模具之中加熱聚合。

步驟1中用于制備聚氨酯預聚體的多元醇為聚丙二醇PPG2000，異氰酸酯為二苯基甲烷二異氰酸酯MDI-50。

步驟1中所用的反應催化劑為二月桂酸二丁基錫DBTDL。

步驟2中用于在聚氨酯預聚體兩側接枝雙鍵的基團為甲基丙烯酸羥乙酯HEMA。

步驟2中用于反應的催化劑為二月桂酸二丁基錫DBTDL。

步驟2中用于在聚氨酯預聚體兩側接枝雙鍵基團的溶劑為丙酮。

步驟2反應條件為45℃冷凝回流，反應時間為72小時。