基于多重动态可逆作用的高强度室温自修复聚氨酯弹性体及其制备与应用的制作方法

文档序号:19930695发布日期:2020-02-14 21:58阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种基于多重动态可逆作用高强度室温自修复聚氨酯弹性体的制备方法,其特征在于:包括以下步骤:

1)预聚物的制备:二元醇与二异氰酸酯在催化剂的作用下反应,获得预聚物;所述二元醇为聚醚二元醇、聚硅氧烷二元醇中一种以上;

2)将二羧酸扩链剂与预聚物反应,获得低聚物;加入二胺扩链剂,继续反应,后续处理,获得聚氨酯;所述二羧酸扩链剂为二羧酸二硫醚扩链剂和/或二羧酸吡啶类扩链剂,所述二胺扩链剂为二胺二硫醚扩链剂和/或二胺吡啶类扩链剂;二羧酸扩链剂与二胺扩链剂统称为扩链剂,扩链剂含有二硫键和吡啶基团;

3)在有机溶剂中,将步骤2)中聚氨酯与金属盐交联剂反应,去除溶剂,获得高强度室温自修复聚氨酯弹性体。

2.根据权利要求1所述基于多重动态可逆作用高强度室温自修复聚氨酯弹性体的制备方法,其特征在于:各原料的用量如下:以摩尔份数计,

3.根据权利要求2所述基于多重动态可逆作用高强度室温自修复聚氨酯弹性体的制备方法,其特征在于:所述二羧酸扩链剂与二胺扩链剂用量的总量为100摩尔份;所述二羧酸扩链剂的用量为40-60份,所述二胺扩链剂的用量为60-40份;

所述金属盐交联剂的用量为10~20份。

4.根据权利要求1或2所述基于多重动态可逆作用高强度室温自修复聚氨酯弹性体的制备方法,其特征在于:

所述二羧酸扩链剂包括3,3′-二硫代二丙酸,4,4′-二硫代二丁酸,2,6-吡啶二甲酸,2,2′-联吡啶-6,6′-二甲酸,2,2′-二硫代二苯甲酸,5,5′-二硫代双(2-硝基苯甲酸)中一种以上;所述二胺扩链剂包括2,6-二氨基吡啶,4,4′-二氨基二苯二硫醚,2,2′-二氨基二苯二硫醚,4,4′-二氨基-2,2′-联吡啶中一种以上。

5.根据权利要求1所述基于多重动态可逆作用高强度室温自修复聚氨酯弹性体的制备方法,其特征在于:所述金属盐交联剂包括氯化铁,氯化铝,氯化锌以及其水合物中的一种以上;

所述聚醚二元醇选自分子量650-8000g/mol的聚醚二元醇中的一种以上;

所述聚硅氧烷二元醇选自双羟基硅氧烷,分子量650-8000g/mol中的一种以上。

6.根据权利要求1所述基于多重动态可逆作用高强度室温自修复聚氨酯弹性体的制备方法,其特征在于:所述二异氰酸酯为1,6-六亚甲基二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、二苯基甲烷-4,4-二异氰酸酯和甲苯二异氰酸酯中任一种;

步骤2)中二羧酸扩链剂与预聚物反应在稀释剂中进行;所述稀释剂为甲苯、n,n-二甲基甲酰胺和n,n-二甲基乙酰胺中的一种以上。

7.根据权利要求1所述基于多重动态可逆作用高强度室温自修复聚氨酯弹性体的制备方法,其特征在于:步骤1)中所述反应的温度为70-80℃,反应的时间为2-4h;所述反应在保护性氛围中进行;

步骤2)中所述反应的条件为于70-80℃反应5-6h;所述继续反应的条件为于70-80℃反应1-2h;

步骤3)中所述反应的温度为50-70℃,反应的时间为2-12h。

8.根据权利要求1所述基于多重动态可逆作用高强度室温自修复聚氨酯弹性体的制备方法,其特征在于:步骤1)中所述二元醇在反应前通过脱水处理;步骤1)中所述催化剂为二月桂酸二丁基锡或辛酸亚锡;

步骤2)中所述后续处理是指是指将产物在沉淀剂中沉淀,干燥;

步骤3)中所述有机溶剂为三氯甲烷、四氢呋喃或丙酮中一种以上;

步骤3)中所述金属交联剂以溶液的形式加入,当金属交联剂以溶液的形式加入时,金属交联剂溶液中的溶剂为甲醇,乙醇,丙酮,四氢呋喃,三氯甲烷中一种以上。

9.一种由权利要求1~8任一项所述制备方法得到的基于多重动态可逆作用高强度室温自修复聚氨酯弹性体。

10.根据权利要求9所述基于多重动态可逆作用高强度室温自修复聚氨酯弹性体在柔性基底材料,可穿戴设备以及智能防护涂层中的应用。

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