一种自修复聚氨酯的制备方法及自修复油墨组合物与流程

本发明属于自修复材料，涉及一种自修复聚氨酯的制备方法及自修复油墨组合物。

背景技术：

1、自修复聚氨酯材料是一种在受损时能够自我修复功能的材料。现有技术中制备自修复聚氨酯材料主要有两种方法，第一种方法是在聚氨酯材料中加入微胶囊，当聚氨酯材料发生损伤时，微胶囊被破坏并释放出包裹的修补剂修补破损的聚氨酯，实现自修复；第二种方法是在聚氨酯材料中引入更多的氢键，当聚氨酯受到外力破坏时氢键先破坏，氢键属于物理作用，可以在破坏时重新恢复，实现自修复。比如中国授权发明专利cn116854865b公开了一种自修复、抗划伤漆面保护膜，在制备聚氨酯过程中，采用均三苄醇作为扩链剂使得聚氨酯形成超支化结构，另外丙烯酸树脂中大量的羧基、羰基、酰胺等基团和聚氨酯的氮、氧原子形成氢键，在受到外力的冲力下，聚氨酯产生划痕后，氢键的作用可以使材料快速自我修复。但是，该专利技术中不是纯的聚氨酯，还需要引入丙烯酸树脂，以及3-吲哚丙烯酸。

2、因此，对于上述第二种方法，如何在聚氨酯材料中引入更多的氢键是决定聚氨酯材料自修复性能的关键，急需解决。

技术实现思路

1、本发明的目的在于克服现有技术缺陷，提供一种自修复聚氨酯的制备方法，获得的聚氨酯具有较好的自修复功能。

2、本发明还提供一种自修复油墨组合物。

3、本发明的技术方案如下：

4、一种自修复聚氨酯的制备方法，由聚酯二元醇和/或聚醚二元醇与多异氰酸酯单体反应制备聚氨酯预聚物后再采用至少含有如下式(1)所示的第一扩链剂的扩链剂进行扩链反应获得，

5、[ho(ch2)m]2n(ch2)nnhcoconh(ch2)nn[(ch2)moh]2  (1)

6、其中，m＝2-3，n＝2-3。

7、优选的，所述聚酯二元醇和/或聚醚二元醇与所述多异氰酸酯单体的摩尔比为0.55-0.93:1。

8、优选的，所述聚酯二元醇或所述聚醚二元醇的平均分子量为800-5000。

9、优选的，所述多异氰酸酯单体选自ipdi、mdi、tdi、tmxdi、xdi、ndi和hmdi中的一种或几种组合。

10、优选的，所述第一扩链剂由n,n-双羟烷基二胺[ho(ch2)m]2n(ch2)nnh2和草酸二烷基酯进行缩合反应获得。

11、更优选的，所述n,n-双羟烷基二胺选自n,n-双(2-羟乙基)乙二胺、n,n-双(2-羟丙基)乙二胺和n,n-双(2-羟乙基)丙二胺中的一种或几种组合。

12、优选的，所述第一扩链剂在所述扩链剂中的重量占比为20-100％。

13、优选的，所述扩链剂中还包含第二扩链剂，所述第二扩链剂选自乙二醇、1,4-丁二醇、1,6-己二醇、1,3-丙二醇、乙二胺、1,4-丁二胺、n,n’-二甲基-1,4-丁二胺、n,n’-二甲基-1,3-丙二胺和n,n’-二甲基乙二胺中的一种或几种组合。

14、一种自修复油墨组合物，按重量份数计，原料组分包含：100份上述任一项技术方案所述的自修复聚氨酯的制备方法获得的聚氨酯、50-1000份溶剂、0.5-1份流平剂、0.5-1份消泡剂、0-100份填料、0-3份防沉剂、0-2份分散剂和0-5份颜料。

15、优选的，所述溶剂选自水或有机溶剂。

16、本发明的有益效果是：

17、1、本发明采用的第一扩链剂分子结构含有多个端羟基，可以与聚氨酯预聚物反应后形成支化结构的聚氨酯，而且第一扩链剂分子结构中含有的酰胺结构可以在聚氨酯分子内和分子间形成更多的氢键，使得本申请的聚氨酯不但具有较高的力学强度、耐磨性好，而且具有较好的自修复性能。

18、2、本发明的自修复聚氨酯制备方法简单，而且无需加入其它的聚合物材料，可以得到纯的聚氨酯材料，并获得自修复油墨组合物。

技术特征：

1.一种自修复聚氨酯的制备方法，其特征在于，由聚酯二元醇和/或聚醚二元醇与多异氰酸酯单体反应制备聚氨酯预聚物后再采用至少含有如下式(1)所示的第一扩链剂的扩链剂进行扩链反应获得，

2.根据权利要求1所述的自修复聚氨酯的制备方法，其特征在于，所述聚酯二元醇和/或聚醚二元醇与所述多异氰酸酯单体的摩尔比为0.55-0.93:1。

3.根据权利要求1所述的自修复聚氨酯的制备方法，其特征在于，所述聚酯二元醇或所述聚醚二元醇的平均分子量为800-5000。

4.根据权利要求1所述的自修复聚氨酯的制备方法，其特征在于，所述多异氰酸酯单体选自ipdi、mdi、tdi、tmxdi、xdi、ndi和hmdi中的一种或几种组合。

5.根据权利要求1所述的自修复聚氨酯的制备方法，其特征在于，所述第一扩链剂由n,n-双羟烷基二胺[ho(ch2)m]2n(ch2)nnh2和草酸二烷基酯进行缩合反应获得。

6.根据权利要求5所述的自修复聚氨酯的制备方法，其特征在于，所述n,n-双羟烷基二胺选自n,n-双(2-羟乙基)乙二胺、n,n-双(2-羟丙基)乙二胺和n,n-双(2-羟乙基)丙二胺中的一种或几种组合。

7.根据权利要求1所述的自修复聚氨酯的制备方法，其特征在于，所述第一扩链剂在所述扩链剂中的重量占比为20-100％。

8.根据权利要求1所述的自修复聚氨酯的制备方法，其特征在于，所述扩链剂中还包含第二扩链剂，所述第二扩链剂选自乙二醇、1,4-丁二醇、1,6-己二醇、1,3-丙二醇、乙二胺、1,4-丁二胺、n,n’-二甲基-1,4-丁二胺、n,n’-二甲基-1,3-丙二胺和n,n’-二甲基乙二胺中的一种或几种组合。

9.一种自修复油墨组合物，其特征在于，按重量份数计，原料组分包含：100份权利要求1-8任一项所述的自修复聚氨酯的制备方法获得的聚氨酯、50-1000份溶剂、0.5-1份流平剂、0.5-1份消泡剂、0-100份填料、0-3份防沉剂、0-2份分散剂和0-5份颜料。

10.根据权利要求9所述的自修复油墨组合物，其特征在于，所述溶剂选自水或有机溶剂。

技术总结
本发明提供一种自修复聚氨酯的制备方法及自修复油墨组合物，涉及自修复材料技术领域。本发明自的修复聚氨酯的制备方法，由聚酯二元醇和/或聚醚二元醇与多异氰酸酯单体反应制备聚氨酯预聚物后再采用至少含有结构为[HO(CH2)m]2N(CH2)nNHCOCONH(CH2)nN[(CH2)mOH]2的第一扩链剂的扩链剂进行扩链反应获得，其中，m＝2‑3，n＝2‑3。本发明的制备获得的自修复聚氨酯具有支化结构，而且氢键含量高、机械强度高，具有较高的耐磨性和较好的自修复性能。

技术研发人员：赵宇晗
受保护的技术使用者：福建泰新泉科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/12