一种无需外界刺激的自修复聚氨酯弹性体及其制备方法技术

技术编号:24488844 阅读:49 留言:0更新日期:2020-06-13 00:31
本发明专利技术提供了无需外界刺激的自修复聚氨酯弹性体及其制备方法。所述无需外界刺激的自修复聚氨酯弹性体聚合物分子链中含有酰腙键,在自修复聚氨酯的基础上,通过添加液体酸、固体酸,使得材料在受到机械损伤后,通过酰腙键的动态交换反应,无需外加酸刺激,室温下即可实现自修复,修复条件简单,可实现多次修复。本发明专利技术合成的含酰腙键的无需外界刺激的聚氨酯弹性体切开后沿横断面接触72h即可实现自修复。所述无需外界刺激的自修复聚氨酯弹性体制备简单,原料易得且力学性能优良,提高了自修复聚氨酯弹性体的应用前景。

A self repairing polyurethane elastomer without external stimulation and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
一种无需外界刺激的自修复聚氨酯弹性体及其制备方法
本专利技术属于聚合物材料领域,具体涉及一种无需外界刺激的自修复聚氨酯弹性体及其制备方法。
技术介绍
聚合物材料由于其卓越的性能而被广泛应用于国民经济众多领域。产品应用领域涉及轻工、化工、电子、纺织、医疗等多个领域。然而,在材料的使用过程中会不可避免的产生损伤,例如微裂纹。微裂纹的产生直接导致了产品的性能下降,降低了产品的使用寿命,为延长产品使用寿命,避免材料的进一步损坏,模仿生物体损伤的自修复机理实现对材料微裂纹的自修复。自修复材料目前的自修复方法可分为两种:外援型自修复和本征型自修复。外援型自修复,即将载有修复剂的微胶囊、液芯纤维或者毛细管网络等的外加修复剂埋植于基体材料中,产生外部损伤时会致使微胶囊、液芯纤维和毛细管网络的破裂,使得修复剂释放入裂缝中进行固化修复;本征型自修复,是指通过化学反应,将可逆化学键(包括可逆共价键和可逆非共价键)引入聚合物中,通过酸碱、加热刺激等方式,使可逆化学键发生可逆反应,使得链段断裂后重新连接从而实现自修复。外援型自修复材料,在修复时具有修复次本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种无需外界刺激的自修复聚氨酯弹性体的制备方法,其特征在于:所述制备方法包括以下步骤:/n(1)将3-6重量份含酰腙键的二元醇扩链剂溶于5-15重量份的二甲基亚砜中;/n(2)加入25-50重量份的端异氰酸酯基聚氨酯预聚体,混合均匀,在40℃-80℃下搅拌反应3-10h;/n(3)继续加入1-15份的液体酸、固体酸后抽真空脱除气泡,在30℃-80℃下固化12-48h,得到弹性体;/n(4)将弹性体浸泡在去离子水中,浸泡的温度为40℃-60℃,浸泡时间为12h-24h,然后干燥,直至弹性体重量不再发生变化为止,得到无需外界刺激的自修复聚氨酯弹性体。/n

【技术特征摘要】
1.一种无需外界刺激的自修复聚氨酯弹性体的制备方法,其特征在于:所述制备方法包括以下步骤:
(1)将3-6重量份含酰腙键的二元醇扩链剂溶于5-15重量份的二甲基亚砜中;
(2)加入25-50重量份的端异氰酸酯基聚氨酯预聚体,混合均匀,在40℃-80℃下搅拌反应3-10h;
(3)继续加入1-15份的液体酸、固体酸后抽真空脱除气泡,在30℃-80℃下固化12-48h,得到弹性体;
(4)将弹性体浸泡在去离子水中,浸泡的温度为40℃-60℃,浸泡时间为12h-24h,然后干燥,直至弹性体重量不再发生变化为止,得到无需外界刺激的自修复聚氨酯弹性体。


2.根据权利要求1所述的无需外界刺激的自修复聚氨酯弹性体的制备方法,其特征在于:所述步骤(1)中含酰腙键的二元醇扩链剂的制备方法为:将12-30重量份的二酰肼化合物溶于去离子水或有机溶剂中,将15-42重量份的α-羟基羰基化合物溶于去离子水或有机溶剂中,混合;在20℃-60℃的温度条件下反应2-4h,得到含酰腙键的二元醇扩链剂。


3.根据权利要求2所述的无需外界刺激的自修复聚氨酯弹性体的制备方法,其特征在于:所述的二酰肼化合物为己二酰肼、丁烯二酰肼、己二酸二酰肼、1,3-苯甲酸二酰肼、邻苯二甲酸二酰肼、对苯二甲酸二酰肼、癸二酸二酰肼、吡啶-2,6-二甲酸二酰肼、丁二酸二酰肼、丙二酰肼、乙二酸二酰肼、庚二酰肼、壬二酸二酰肼、对苯二酸二肼、马来酸二酰肼、丙二酸二酰肼、辛二酰肼、戊烷二酰肼、十二烷二羧酸二酰肼中的任一种或多种混合物。


4.根据权利要求2所述的无需外界刺激的自修复聚氨酯弹性体的制备方法,其特征在于:所述的α-羟基羰基化合物为2-羟基苯乙酮、3-羟基苯乙酮、4-羟基环己酮、4-羟基-2-丁酮、4-羟基-3-己酮、4-羟基-4-甲基-2-戊酮、4-羟基-3-甲基苯乙酮、2-羟基-5-甲基苯乙酮、对羟基苯甲醛、水杨醛、香草醛、羟基乙醛、2-羟基丙醛、2-羟基肉桂醛、2,5-二羟基苯甲醛、3-羟基丙醛、3-羟基丁醛、3-羟基-4-甲氧基苯甲醛、4-羟基丁醛、4-羟基苯丙醛、4-羟基肉桂醛、5-羟基戊醛中的任一种或多种的混合物。


5.根据权利要求2所述的无需外界刺激的自修复聚氨酯弹性...

【专利技术属性】
技术研发人员:魏燕彦史传英
申请(专利权)人:青岛科技大学青岛必福高分子科技有限公司
类型:发明
国别省市:山东;37

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