[發明專利]一種室溫自修復水塑性薄膜材料及其制備方法

有效

• 申請號: 202210516502.4
• 申請日: 2022-05-12
• 公開（公告）號: CN114716708B
• 公開（公告）日: 2023-01-20
• 發明（設計）人: 徐徐;黃真;孫鵬昊;錢約翰;周月敏;王石發
• 申請（專利權）人: 南京林業大學
• 主分類號: C08J5/18
• 分類號: C08J5/18;C08L1/04;C08L1/28;C08L33/14;C08L33/02;C08K3/38;C08F220/20;C08F220/58;C08F220/06
• 代理公司: 南京中律知識產權代理事務所(普通合伙) 32341
• 代理人: 李建芳

1.一種室溫自修復水塑性薄膜材料，其特征在于：其結構通式為：

其中，m和n均為正整數，且10≤m≤1000，10≤n≤1000，m:n＝5:1～30:1；

R₁為：-H，-CH₂CH₂OH或-CH₂CH₂CH₂OH中的任意一種；

R₂為：-COOH或-CH₂OCH₂COOH。

2.權利要求1所述的室溫自修復水塑性薄膜材料的制備方法，其特征在于：由含有多巴胺結構的無規共聚物交聯而成。

3.如權利要求2的制備方法，其特征在于：包括如下步驟：

a、由鹽酸多巴胺、三乙胺和甲基丙烯基單體反應，制得多巴胺甲基丙烯酰胺：

b、由步驟a得到的多巴胺甲基丙烯酰胺、丙烯酸基單體和偶氮二異丁腈反應，制得含有多巴胺結構的無規共聚物：

c、由步驟b得到的含有多巴胺結構的無規共聚物交聯，制得室溫自修復水塑性薄膜材料。

4.如權利要求3的制備方法，其特征在于：步驟a為：在冰浴條件下，將鹽酸多巴胺和三乙胺溶于甲醇中，通氮氣20～40min，然后緩慢滴加甲基丙烯基單體的二氯甲烷溶液，滴加完畢后，繼續攪拌1～3h，旋蒸去除溶劑，得到固體；之后用溶劑1溶解固體，再分別用鹽酸和飽和氯化鈉水溶液洗滌，收集溶劑1層，經無水硫酸鎂干燥后，在40～60℃下去除溶劑，用溶劑2重結晶得到多巴胺甲基丙烯基單體。

5.如權利要求4的制備方法，其特征在于：步驟a中，鹽酸多巴胺與三乙胺的質量比為(3～12)：(2.4～8.8)；甲醇、甲基丙烯基單體和二氯甲烷的體積比為(40～150)：(2～18)：(2～18)；鹽酸多巴胺的質量g與甲基丙烯基單體的體積mL之比為(3～12)：(2～18)。

6.如權利要求4的制備方法，其特征在于：步驟a中，甲基丙烯基單體為甲基丙烯酸酐或甲基丙烯酰氯中的至少一種；溶劑1為乙酸甲酯、乙酸乙酯或乙酸丙酯中的至少一種；溶劑2為正己烷或石油醚中的至少一種。

7.如權利要求3-6任意一項所述的制備方法，其特征在于：步驟b為：將步驟a得到的多巴胺甲基丙烯基單體和丙烯酸基單體溶于N，N-二甲基甲酰胺中，加入偶氮二異丁腈，氮氣氛圍下將體系加熱至70～80℃，攪拌反應15～20h；將反應得到的溶液用甲醇稀釋，加入0～5℃的乙醚中沉淀提純，再用二氯甲烷和乙醚的混合溶劑洗滌，干燥后，得到含有多巴胺結構的無規共聚物。

8.如權利要求7所述的制備方法，其特征在于：步驟b中，丙烯酸基單體至少為丙烯酸羥丙酯、丙烯酸羥乙酯或丙烯酸中的至少一種；多巴胺甲基丙烯酰胺、丙烯酸基單體和偶氮二異丁腈的質量比為(0.33～1.99)：(4.8～16.2)：(0.05～0.15)；多巴胺甲基丙烯酰胺的質量g與N，N-二甲基甲酰胺的體積mL之比為(0.33～1.99)：(10～30)，多巴胺甲基丙烯酰胺的質量g與甲醇的體積mL之比為(0.33～1.99)：(30～70)。

9.如權利要求3-6任意一項所述的制備方法，其特征在于：步驟c為：將步驟b得到的含有多巴胺結構的無規共聚物溶于納米纖維素分散液中，攪拌1～10min后滴入硼砂溶液，再攪拌1～10min后，置于40～60℃下干燥成型，得到室溫自修復水塑性薄膜材料。

10.如權利要求9所述的制備方法，其特征在于：步驟c中，含有多巴胺結構的無規共聚物、納米纖維素分散液和硼砂溶液的質量比為(0.5～1.5)：(3～7)：(2～5)；硼砂溶液的濃度為0.05～0.1mol/L；納米纖維素分散液為羧甲基納米纖維素分散液或羧基化納米纖維素分散液；納米纖維素分散液的固含為1～2％。