[發明專利]一種自修復丙烯酸酯聚氨酯材料及其合成方法

在審

• 申請號: 202110981818.6
• 申請日: 2021-08-25
• 公開（公告）號: CN113461891A
• 公開（公告）日: 2021-10-01
• 發明（設計）人: 鄧煜東;閆磊
• 申請（專利權）人: 江蘇富琪森新材料有限公司
• 主分類號: C08G18/10
• 分類號: C08G18/10;C08G18/40;C08G18/48;C08G18/62;C08G18/66;C08G18/38
• 代理公司: 北京睿智保誠專利代理事務所(普通合伙) 11732
• 代理人: 周新楣

1.一種自修復丙烯酸酯聚氨酯材料，其特征在于，所述自修復丙烯酸酯聚氨酯材料的分子結構包括硬段、軟段及交聯結構；

其中，所述硬段為二環己甲烷4,4’-二異氰酸酯與2,2’-二硫二乙醇的共聚物，所述軟段為聚四氫呋喃，所述交聯結構為聚丙烯酸酯。

2.根據權利要求1所述的自修復丙烯酸酯聚氨酯材料，其特征在于，所述聚四氫呋喃的分子量為900～3000g/mol；

所述二環己甲烷4,4’-二異氰酸酯與2,2’-二硫二乙醇的共聚物、聚四氫呋喃和聚丙烯酸酯的摩爾比為1：0.05～0.2：0.05～0.15。

3.根據權利要求2所述的自修復丙烯酸酯聚氨酯材料，其特征在于，所述聚丙烯酸酯的制備方法，包括以下步驟：

將丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸羥丙酯混合于溶劑中，加入引發劑反應后即得；

所述溶劑為N,N-二甲基乙酰胺，所述引發劑為N,N-偶氮二異丁氰。

4.根據權利要求3所述的自修復丙烯酸酯聚氨酯材料，其特征在于，所述丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸羥丙酯和溶劑的摩爾體積比為0.5～1.2mol：0.5～1.5mol：10～12mL；

所述引發劑的含量是其所在體系反應物總質量的1～1.5％。

5.權利要求1～4任一項所述的自修復丙烯酸酯聚氨酯材料的合成方法，其特征在于，包括以下步驟：

1)在惰性氣體下，將聚四氫呋喃、二環己甲烷4,4’-二異氰酸酯和催化劑混合于溶劑中反應，得到異氰酸酯封端預聚物；

2)向步驟1)的反應體系中加入二環己甲烷4,4’-二異氰酸酯和2,2’-二硫二乙醇繼續反應得到線性異氰酸酯封端聚合物；

3)向步驟2)的反應體系中加入聚丙烯酸酯混合后反應，之后固化、干燥即得自修復丙烯酸酯聚氨酯材料。

6.根據權利要求5所述的合成方法，其特征在于，步驟1)中，聚四氫呋喃、二環己甲烷4,4’-二異氰酸酯、催化劑和溶劑的摩爾體積比為0.8～1.2mol：1.8～2.2mol：0.02～0.06mL：6～10mL；

所述催化劑為二月桂酸二丁基錫；所述溶劑為N,N-二甲基乙酰胺。

7.根據權利要求6所述的合成方法，其特征在于，步驟1)中，反應之前還需要將聚四氫呋喃加熱至100～140℃，加熱時間1～3h；

步驟1)中反應的溫度為60～80℃，反應的時間為0.5～2h。

8.根據權利要求7所述的合成方法，其特征在于，步驟2)中，所述異氰酸酯封端預聚物、二環己甲烷4,4’-二異氰酸酯和2,2’-二硫二乙醇的摩爾比為1：2～6：1～4；

步驟2)中反應的溫度為60～80℃，反應的時間為1～2h。

9.根據權利要求8所述的合成方法，其特征在于，步驟3)中，線性異氰酸酯封端聚合物與聚丙烯酸酯的摩爾比為1～2.5：1。

10.根據權利要求9所述的合成方法，其特征在于，步驟3)中，所述反應的溫度為60～70℃，反應的時間為10～30min；所述固化的時間為12～16h；所述干燥的溫度為80～90℃，干燥的時間為12～24h。