一种新型响应快速的形状记忆聚氨酯的制备方法技术

本发明专利技术公开一种新型响应快速的形状记忆聚氨酯的制备方法，采用二异氰酸酯与聚酯多元醇预聚，再与双硒二醇嵌段聚合获得，其各组分的质量份数如下：聚酯多元醇：50‑100；二异氰酸酯：25‑50；双硒二醇：12‑15；有机溶剂：100‑200；催化剂：0.05‑0.1；具体包括如下步骤：步骤1：在真空条件下对聚酯多元醇蒸馏3‑5h，除去水分，控制真空度小于等于0.08MPa；步骤2：按照顺序依次将聚酯多元醇、二异氰酸酯、有机溶剂和催化剂混合，在氮气氛围下加热至60‑75℃，并搅拌3‑6h；步骤3：加入双硒二醇，维持反应温度60‑75℃，氮气保护下持续搅拌反应3‑6h。本发明专利技术提供的新型响应快速的形状记忆聚氨酯的制备方法获得形状记忆聚氨酯，形状回复率高，记忆效果好。

【技术实现步骤摘要】
一种新型响应快速的形状记忆聚氨酯的制备方法
本专利技术涉及形状记忆聚氨酯的制备
，更具体的是，本专利技术涉及一种新型响应快速的形状记忆聚氨酯的制备方法。
技术介绍
聚氨酯由于其漆膜机械性能好、坚韧、耐磨、丰满、光亮，可在低温固化，因此具有广泛的用途，而弹性形状记忆聚氨酯由于具有高回弹性、良好抗震性和适应性，同时又具有普通聚氨酯的耐磨、耐油、耐臭氧、耐水等特性，因此广泛用于生物医学领域，同时在纺织应用上可获得高防水透湿织物。CN105524289B提供一种解决现有纸制品在使用过程中易产生褶皱磨损的问题的方法。覆膜溶液的制备：一、向脱水后的PCL加入干燥的DMF和MDI，在70～80℃下反应得到预聚物；二、预聚物中加入1,4—BDO和DMF，在70～80℃的温度下进行扩链反应，得到线形SMPU溶液；三、SMPU溶液涂敷在玻璃板上，进行干燥处理，得到形状记忆聚氨酯；四、加入DMF配制成溶液。应用过程是将纸制品浸入到形状记忆聚氨酯溶液中，干燥后完成覆膜。本专利技术当镀有薄膜的纸制品产生褶皱时，将其加热到聚合物的玻璃化转变温度以上时，纸制品能够恢复平整的状态。但是，现有技术中的形状记忆聚氨酯的形状回复率低，记忆效果不理想，不能得到广泛应用。
技术实现思路
本专利技术设计开发了一种新型响应快速的形状记忆聚氨酯的制备方法，采用二异氰酸酯与聚酯多元醇预聚，再与双硒二醇嵌段聚合获得形状记忆聚氨酯，形状回复率高，记忆效果好。本专利技术还能精确控制反应过程中的搅拌速度以及倒模干燥温度，获得形状记忆良好的聚氨酯。本专利技术提供的技术方案为：一种新型响应快速的形状记忆聚氨酯的制备方法，采用二异氰酸酯与聚酯多元醇预聚，再与双硒二醇嵌段聚合获得，其各组分的质量份数如下：聚酯多元醇：50-100；二异氰酸酯：25-50；双硒二醇：12-15；有机溶剂：100-200；催化剂：0.05-0.1；具体包括如下步骤：步骤1：在真空条件下对聚酯多元醇蒸馏3-5h，除去水分，控制真空度小于等于0.08MPa；步骤2：按照顺序依次将聚酯多元醇、二异氰酸酯、有机溶剂和催化剂混合，在氮气氛围下加热至60-75℃，并搅拌3-6h；其中，控制搅拌速度满足：其中，n1为步骤2的搅拌速度，me为聚酯多元醇的质量，my为二异氰酸酯的质量，mo为有机溶剂的质量，mc为催化剂的质量，Ve为聚酯多元醇的体积，Vy为二异氰酸酯的体积，Vo为有机溶剂的体积，Vc为催化剂的体积，ρ0为单位密度，ηe为聚酯多元醇的粘度，ηy为二异氰酸酯的粘度，ηo为有机溶剂的粘度，η0为单位粘度，T1为步骤2中的反应温度，n0为基础转速，e为自然对数的底数；步骤3：加入双硒二醇，维持反应温度60-75℃，氮气保护下持续搅拌反应3-6h；其中，控制搅拌速度满足：其中，mr为双硒二醇的质量，Vr为双硒二醇的体积，ηr为双硒二醇的粘度，T2为步骤3中的反应温度。优选的是，还包括：步骤4：将步骤3得到的反应混合液冷却至室温，倒模，干燥48h得到形状记忆聚氨酯；其中，控制干燥温度满足：其中，T为干燥温度，T0为基础干燥温度。优选的是，所述催化剂为改性二氧化钛催化剂。优选的是，所述改性二氧化钛催化剂的制备包括：取纳米二氧化钛悬浮液，调节pH至4.5-4.9后超声分散30min；加入KH550，升温至80℃-83℃，反应3h-3.5h；过滤，并用去离子水洗涤2-3次后烘干粉碎，得到改性二氧化钛催化剂。优选的是，所述聚酯多元醇为聚酯二醇。优选的是，所述聚酯二醇为聚己二酸丁二醇酯、聚己二酸乙二醇酯、聚己二酸乙二醇丁二醇酯、聚己内酯中的一种。优选的是，所述聚酯二醇的分子量为2000-3000，羟值在50-80mgKOH/g。优选的是，所述二异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯及其同系物中的一种。优选的是，所用有机溶剂为丁酮、四氢呋喃、乙酸乙酯、N,N-二甲基甲酰胺中的一种。本专利技术所述的有益效果：本专利技术设计开发的新型响应快速的形状记忆聚氨酯的制备方法，采用二异氰酸酯与聚酯多元醇预聚，再与双硒二醇嵌段聚合获得形状记忆聚氨酯，形状回复率高，记忆效果好。还能精确控制反应过程中的搅拌速度以及倒模干燥温度，获得形状记忆良好的聚氨酯。具体实施方式下面对本专利技术做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。本专利技术提供一种新型响应快速的形状记忆聚氨酯的制备方法，采用二异氰酸酯与聚酯多元醇预聚，再与双硒二醇嵌段聚合获得，其各组分的质量份数如下：聚酯多元醇：50-100；二异氰酸酯：25-50；双硒二醇：12-15；有机溶剂：100-200；催化剂：0.05-0.1；具体包括如下步骤：步骤1：制备改性二氧化钛催化剂，取纳米二氧化钛悬浮液，调节pH至4.5-4.9后超声分散30min；加入KH550，升温至80℃-83℃，反应3h-3.5h；过滤，并用去离子水洗涤2-3次后烘干粉碎，得到改性二氧化钛催化剂。步骤2：在真空条件下对聚酯多元醇蒸馏3-5h，除去水分，控制真空度小于等于0.08MPa；步骤3：按照顺序依次将聚酯多元醇、二异氰酸酯、有机溶剂和催化剂混合，在氮气氛围下加热至60-75℃，并搅拌3-6h；其中，控制搅拌速度满足：其中，n1为步骤2的搅拌速度，me为聚酯多元醇的质量，my为二异氰酸酯的质量，mo为有机溶剂的质量，mc为催化剂的质量，Ve为聚酯多元醇的体积，Vy为二异氰酸酯的体积，Vo为有机溶剂的体积，Vc为催化剂的体积，ρ0为单位密度，ηe为聚酯多元醇的粘度，ηy为二异氰酸酯的粘度，ηo为有机溶剂的粘度，η0为单位粘度，T1为步骤2中的反应温度，n0为基础转速，e为自然对数的底数；步骤4：加入双硒二醇，维持反应温度60-75℃，氮气保护下持续搅拌反应3-6h；其中，控制搅拌速度满足：其中，mr为双硒二醇的质量，Vr为双硒二醇的体积，ηr为双硒二醇的粘度，T2为步骤3中的反应温度。步骤5：将步骤4得到的反应混合液冷却至室温，倒模，干燥48h得到形状记忆聚氨酯；其中，控制干燥温度满足：其中，T为干燥温度，T0为基础干燥温度。所用的聚酯多元醇为聚酯二醇，为聚己二酸丁二醇酯、聚己二酸乙二醇酯、聚己二酸乙二醇丁二醇酯、聚己内酯中的一种。所用的聚酯二醇的分子量为2000-3000，羟值在50-80mgKOH/g。所用的二异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯及其同系物中的一种。所用的有机溶剂为丁酮、四氢呋喃、乙酸乙酯、N,N-二甲基甲酰胺中的一种。实施例1原料为聚己二酸丁二醇酯，甲苯二异氰酸酯，有机溶剂为丁酮；制备过程具体包括如下步骤：步骤1：取50g/L的纳米二氧化钛悬浮液，并用醋酸调节pH到4.5后用超声波分散30min；然后加入10g/L的KH550，并升高温度到80℃反应3h；最后将反应产物过滤，并用去离子水洗涤后烘干，然后粉碎成细粉颗粒，即得改性二氧化钛催化剂。步骤2：在真空条件下对聚己二酸丁二醇酯蒸馏3h，除去水分，控制真空度小于等于0.08MPa步骤3：按照顺序依次将聚己二酸丁二醇酯50份、甲苯二异氰酸酯25份、丁酮100份和改性二氧化钛催化剂0.05份混合，在氮气氛围下加热至60℃，并搅拌3h；控制搅拌本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种新型响应快速的形状记忆聚氨酯的制备方法，其特征在于，采用二异氰酸酯与聚酯多元醇预聚，再与双硒二醇嵌段聚合获得形状记忆聚氨酯，其各组分的质量份数如下：聚酯多元醇：50‑100；二异氰酸酯：25‑50；双硒二醇：12‑15；有机溶剂：100‑200；催化剂：0.05‑0.1；具体包括如下步骤：步骤1：在真空条件下对聚酯多元醇蒸馏3‑5h，除去水分，控制真空度小于等于0.08MPa；步骤2：按照顺序依次将聚酯多元醇、二异氰酸酯、有机溶剂和催化剂混合，在氮气氛围下加热至60‑75℃，并搅拌3‑6h；其中，控制搅拌速度满足：

【技术特征摘要】
1.一种新型响应快速的形状记忆聚氨酯的制备方法，其特征在于，采用二异氰酸酯与聚酯多元醇预聚，再与双硒二醇嵌段聚合获得形状记忆聚氨酯，其各组分的质量份数如下：聚酯多元醇：50-100；二异氰酸酯：25-50；双硒二醇：12-15；有机溶剂：100-200；催化剂：0.05-0.1；具体包括如下步骤：步骤1：在真空条件下对聚酯多元醇蒸馏3-5h，除去水分，控制真空度小于等于0.08MPa；步骤2：按照顺序依次将聚酯多元醇、二异氰酸酯、有机溶剂和催化剂混合，在氮气氛围下加热至60-75℃，并搅拌3-6h；其中，控制搅拌速度满足：其中，n1为步骤2的搅拌速度，me为聚酯多元醇的质量，my为二异氰酸酯的质量，mo为有机溶剂的质量，mc为催化剂的质量，Ve为聚酯多元醇的体积，Vy为二异氰酸酯的体积，Vo为有机溶剂的体积，Vc为催化剂的体积，ρ0为单位密度，ηe为聚酯多元醇的粘度，ηy为二异氰酸酯的粘度，ηo为有机溶剂的粘度，η0为单位粘度，T1为步骤2中的反应温度，n0为基础转速，e为自然对数的底数；步骤3：加入双硒二醇，维持反应温度60-75℃，氮气保护下持续搅拌反应3-6h；其中，控制搅拌速度满足：其中，mr为双硒二醇的质量，Vr为双硒二醇的体积，ηr为双硒二醇的粘度，T2为步骤3中的反应温度。2.如权利要求1所述的新型响应快速的形状记忆聚氨酯的制备方法，其特征在于，还包括：步骤4：将步骤3得到的反应混合液冷却至室温，倒模，干燥48h...

【专利技术属性】
技术研发人员：邱丰，谢富平，
申请(专利权)人：镇江利德尔复合材料有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32