【技术实现步骤摘要】
一种纤维素纳米晶增强自修复水性聚氨酯材料及其制备方法
本专利技术涉及材料
，尤其是涉及一种纤维素纳米晶增强自修复水性聚氨酯材料及其制备方法。
技术介绍
聚合物纳米复合材料发展十分迅速，是高分子材料科学的一个重要领域。纳米材料与高分子材料复合时，其表面效应、小尺寸效应、量子效应以及协同效应使复合材料既有高分子材料的优点，又兼备了纳米材料的特异属性，综合性能极大提高。开发新型高分子纳米复合材料，特别是新型智能高分子纳米复合材料，是当前研究的热点。水性聚氨酯具有良好的物理性能，具有无毒、不燃、无污染、节省资源以及易储存，使用方便等优点而受到人们的广泛关注，应用领域非常广泛，因此在国际范围内取得了快速发展。然而，水性聚氨酯与大多数高分子材料一样，在实际使用中不可避免地会产生局部损伤和微裂纹，并由此引发宏观裂缝而发生断裂，影响材料其正常使用和缩短使用寿命。另外，水性聚氨酯相对于溶剂型聚氨酯相比，耐溶剂性和机械力学性能差，因此，实现水性聚氨酯自修复和提高其力学性能是现实而重要的问题。在材料中植入DA键是一种常用的较为有效的提高材料使用寿命的方法。带有这种热可逆化学键的材...
【技术保护点】
1.一种纤维素纳米晶增强自修复水性聚氨酯的制备方法，其特征在于，包括：A)将大分子二元醇加热脱水后与二异氰酸酯搅拌反应，得到第一预聚体；B)将第一预聚体与有机溶剂、含呋喃环的小分子二醇扩链剂、亲水扩链剂、封端剂和催化剂反应得到第二预聚体；C)将第二预聚体与中和剂中和，再在去离子水中与二胺扩链剂反应，分散乳化后，脱去溶剂，得到水性聚氨酯乳液；D)将纤维素纳米晶分散液与水性聚氨酯乳液混合，再与马来酰亚胺交联剂混合，加热反应后得到纤维素纳米晶增强自修复水性聚氨酯。
【技术特征摘要】
1.一种纤维素纳米晶增强自修复水性聚氨酯的制备方法，其特征在于，包括：A)将大分子二元醇加热脱水后与二异氰酸酯搅拌反应，得到第一预聚体；B)将第一预聚体与有机溶剂、含呋喃环的小分子二醇扩链剂、亲水扩链剂、封端剂和催化剂反应得到第二预聚体；C)将第二预聚体与中和剂中和，再在去离子水中与二胺扩链剂反应，分散乳化后，脱去溶剂，得到水性聚氨酯乳液；D)将纤维素纳米晶分散液与水性聚氨酯乳液混合，再与马来酰亚胺交联剂混合，加热反应后得到纤维素纳米晶增强自修复水性聚氨酯。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述大分子二元醇选自聚醚二元醇和聚酯二元醇中的一种或几种；其中所述的聚醚二元醇为聚乙二醇、聚丙二醇和聚四氢呋喃醚二醇中的一种或几种；所述的聚酯二元醇为聚己内酯二醇、聚己二酸乙二酯二醇、聚己二酸-1,3-丙二酯二醇、聚己二酸-1,4-丁二酯二醇和聚碳酸酯二醇中的一种或几种；所述大分子二元醇的分子量为400～20000。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述二异氰酸酯选自甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷-4,4’-二异氰酸酯、四甲基苯二甲基二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、1,4-环己烷二异氰酸酯和4,4’-二环己基甲烷二异氰酸酯中的一种或几种。4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述含呋喃环的小分子二醇扩链剂选自2,5-呋喃二甲醇、2,5-呋喃二乙醇、2,5-呋喃二丙醇、2,5-呋喃二丁醇、2,5-呋喃二戊醇、2,5-呋喃二己醇、二呋喃甲醇基甲烷、2,2-二呋喃甲醇基丙烷、2-呋喃甲醇基-1,3-丙二醇、2-呋喃甲醇基-1,4-丁二醇、2-呋喃甲醇基-1,5-戊二醇、3-呋喃甲醇基-1,5-戊二醇和1,2-二呋喃-乙二醇的一种或几种。5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述亲水扩链剂选自二羟甲基丙酸和二羟甲基丁酸中的一种或两种；所述封端剂选自乙醇、异丙醇、2-呋喃甲醇、2-呋喃乙醇、2-呋喃丙醇、苯甲醇、苯乙醇和亚硫酸氢钠中的至少一种；所述催化剂选自二月桂酸二丁基锡、辛酸亚锡、二丁基氧化锡、羧酸钾、吡啶、N,N’-二甲基吡啶、三乙醇胺、三乙胺、N,N-二甲基环己胺和三乙烯二胺中的一种或几种；所述有机溶剂为丙酮、丁酮和四氢呋喃中的一种或几种。6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述中和剂选自三乙胺、三丙胺、氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸氢钠、醋酸钠...
【专利技术属性】
技术研发人员：周光远，姜敏，梁全铎，张强，
申请(专利权)人：中国科学院长春应用化学研究所，
类型：发明
国别省市：吉林,22
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