专利名称：聚脲多孔体及其制备方法
技术领域：
本发明涉及高分子多孔体及其制备方法，更详细地，涉及聚脲多孔体及其制备方法。
背景技术：
众所周知，纳米多孔性(porous)材料呈现出纳米物质固有的物理、化学、生物学及材料学特性，并具有庞大的表面积，因此正在研讨将上述纳米多孔性材料应用于能量、环境、新型催化剂及组织工程等新领域的课题。尤其是，就纳米多孔性高分子而言，其密度一般较低，热容量较小，而且具有难以传热的性质，因而被认为具有能够在过滤器、催化剂载体、各种传感器、电子化学、生物医学及半导体用电子材料等各种领域中应用的可应用性的新型材料。由此，正在研究用于制备多孔性高分子结构体的多种方法，然而，由于目前为止所合成的大部分有机物不具有规定的气孔或者呈现出较低的机械强度，导致形成多种形态的可加工性降低，因而其实质性应用受到限制。因此，为了具有规定的气孔大小及宽大的比表面积并应用于多种领域，需要开发出具有适当的机械强度、热稳定性、耐化学性及可加工性的物质及其制备方法。
发明内容
技术问题本发明所要解决的技术问题是，提供具有优良的耐化学性、耐热性及耐久性的聚脲多孔体。本发明要要解决的再一技术问题是，提供以高的可加工性为基础的多种形态的聚脲多孔体的制备方法。解决问题的手段为了解决上述技术问题，本发明的一个实施方式提供一种聚脲多孔体。上述聚脲多孔体能够通过使由以下化学式1表示的单体和带有2 4个异氰酸基的单体进行聚合及交联反应或者使由以下化学式2表示的单体和带有2 4个氨基的单体进行聚合及交联反应来获得。
(化学式1)
NH,'
Φ
NHa
在上述化学式中，X是碳原子或硅原子。
权利要求
1. 一种聚脲多孔体，其特征在于，通过使由以下化学式1表示的单体和带有2 4个异氰酸基的单体进行聚合及交联反应或者使由以下化学式2表示的单体和带有2 4个氨基的单体进行聚合及交联反应来获得，(化学式1)在上述化学式中，X是碳原子或硅原子，(化学式2)在上述化学式中，X是碳原子或硅原子。
2.根据权利要求1所述的聚脲多孔体，其特征在于，上述带有2 4个异氰酸基的单体是由2 4个异氰酸基所取代的Cl C20的脂肪族化合物或者是由2 4个异氰酸基所取代的C6 C30的芳香族化合物；上述带有2 4个氨基的单体是由2 4个氨基所取代的Cl C20的脂肪族化合物或者是由2 4个氨基所取代的C6 C30的芳香族化合物。
3.根据权利要求2所述的聚脲多孔体，其特征在于，上述由2个异氰酸基所取代的Cl C20的脂肪族化合物或者上述由2个氨基所取代的Cl C20的脂肪族化合物是由以下化学式3表示的化合物，(化学式3)(在上述化学式中，R均为异氰酸基或者均为氨基，η是2 6的整数)； 上述由2 4个异氰酸基所取代的C6 C30的芳香族化合物和/或上述由2 4个氨基所取代的C6 C30的芳香族化合物是选自由以下化学式4至化学式10表示的化合物组成的组中的任一种化合物，
4.根据权利要求1至3中的任一项所述的聚脲多孔体，其特征在于，上述多孔体的气孔直径为0. 5nm至3. Onm，且比表面积为50m2/g至1000m2/g。
5.一种块型聚脲多孔体的制备方法，其特征在于，包括如下步骤步骤(a)，对溶解由以下化学式1表示的单体的有机溶液和溶解带有2 4个异氰酸基的单体的有机溶液进行混合或者对溶解由以下化学式2表示的单体的有机溶液和溶解带有2 4个氨基的单体的有机溶液进行混合；步骤(b)，在氮气氛下使上述混合溶液进行反应；以及步骤(c)，对通过基于上述反应的混合溶液的凝胶化来形成的半固体或固体物质进行干燥，
6.一种粒子型聚脲多孔体的制备方法，其特征在于，包括如下步骤步骤(a)，对溶解由以下化学式1表示的单体的有机溶液和溶解带有2 4个异氰酸基的单体的有机溶液进行混合或者对溶解由以下化学式2表示的单体的有机溶液和溶解带有2 4个氨基的单体的有机溶液进行混合，从而制备混合溶液； 步骤(b)，在氮气氛下使上述混合溶液进行反应；以及步骤(c)，在基于上述反应的混合溶液的凝胶化之前，将上述混合溶液添加到非溶剂来形成沉淀物之后进行干燥，
7.根据权利要求6所述的粒子型聚脲多孔体的制备方法，其特征在于，上述多孔体的粒子的直径为20nm至lOOOnm。
8.一种薄膜型聚脲多孔体的制备方法，其特征在于，包括如下步骤步骤(a)，对溶解由以下化学式1表示的单体的有机溶液和溶解带有2 4个异氰酸基的单体的有机溶液进行混合或者对溶解由以下化学式2表示的单体的有机溶液和溶解带有2 4个氨基的单体的有机溶液进行混合；步骤(b)，在氮气氛下使上述混合溶液进行反应；以及步骤(c)，在基于上述反应的混合溶液的凝胶化之前，将上述混合溶液涂敷在基板上之后进行干燥；(化学式1)
9.根据权利要求5、6或8中的任一项所述的聚脲多孔体的制备方法，其特征在于，上述带有2 4个异氰酸基的单体是由2 4个异氰酸基所取代的Cl C20的脂肪族化合物或者是由2 4个异氰酸基所取代的C6 C30的芳香族化合物；上述带有2 4个氨基的单体是由2 4个氨基所取代的Cl C20的脂肪族化合物或者是由2 4个氨基所取代的C6 C30的芳香族化合物。
10.根据权利要求9所述的聚脲多孔体的制备方法，其特征在于， 上述由2个异氰酸基所取代的Cl C20的脂肪族化合物或者上述由2个氨基所取代的Cl C20的脂肪族化合物是由以下化学式3表示的化合物，(化学式3)(在上述化学式中，R均为异氰酸基或均为氨基，η为2 6的整数)； 上述由2 4个异氰酸基所取代的C6 C30的芳香族化合物和/或上述由2 4个氨基所取代的C6 C30的芳香族化合物是选自由以下化学式4至化学式10表示的化合物组成的组中的任一种化合物，
11.根据权利要求5、6或8中的任一项所述的聚脲多孔体的制备方法，其特征在于，上述步骤(a)的各有机溶液的浓度为至5% (重量/体积)。
全文摘要
本发明提供聚脲多孔体及其制备方法。聚脲多孔体能够通过使四(4-氨基苯基)甲烷和带有2～4个异氰酸基的单体进行聚合及交联反应来制备而得，聚脲多孔体的制备方法包括如下步骤对溶解四(4-氨基苯基)甲烷的有机溶液和溶解带有2～4个异氰酸基的单体的有机溶液进行混合的步骤；在氮气氛下使上述混合溶液进行反应的步骤；以及对通过基于上述反应的混合溶液的凝胶化来形成的半固体或固体物质进行干燥或者在进行混合溶液的凝胶化之前将混合溶液添加到非溶剂来形成沉淀物之后进行干燥或者在混合溶液的凝胶化之前将混合溶液涂敷在基板上之后进行干燥的步骤。根据本发明，通过导入具有四面体结构的单体能够形成具有优良的耐化学性、耐热性及耐久性的聚脲多孔体，并通过调节制备工序能够形成多种形态的聚脲多孔体。
文档编号C08G18/32GK102574972SQ201080026696
公开日2012年7月11日 申请日期2010年7月26日 优先权日2009年7月27日
发明者文秀荣, 朴志雄, 裵在成 申请人:光州科学技术院