一种基于动态可逆共价键的高分子量聚氨酯及其制备方法和应用技术

技术编号:25470901 阅读:39 留言:0更新日期:2020-09-01 22:50
本发明专利技术属于聚氨酯领域,具体涉及一种基于动态可逆共价键的高分子量聚氨酯及其制备方法和应用。所述基于动态可逆共价键的聚氨酯的聚合单体包括:至少一种多异氰酸酯,至少一种多官能团羟基化合物,至少一种多官能团肟,至少一种二元胺化合物。本发明专利技术的方法制备的聚氨酯成功引入了脲键,具有良好的机械性能和耐磨性以及较高的分子量,而且,通过肟的引入实现了在较高温度时,解聚为低分子量片段,从而克服了分子量大和脲键引入带来的体系黏度随之增大的问题,实现了聚氨酯熔融纺丝加工聚氨酯纤维的可能性。

【技术实现步骤摘要】
一种基于动态可逆共价键的高分子量聚氨酯及其制备方法和应用
本专利技术属于聚氨酯领域,具体涉及一种基于动态可逆共价键的高分子量聚氨酯及其制备方法和应用。
技术介绍
聚氨酯纤维,又称氨纶,学名聚氨酯弹性纤维,是一种含有聚氨基甲酸酯结构的合成纤维,具有高强度、低密度、弹性回复率高、耐疲劳性能好、耐腐蚀、耐光、耐热等优异性能,是生产高档纺织品必不可少的特殊纺织纤维。氨纶主要用于编制有弹性的织物,通常将氨纶丝与其他纤维混纺供织造使用,一般使用含量为5-25%。氨纶原先主要用于传统服装行业,目前也逐渐应用于医疗、消防、通信等领域,应用前景广阔。聚氨酯纤维可用于制备具有高强度,低密度和高弹性的独特高档纺织品。由于环境友好和低成本等优点,聚氨酯纤维的熔纺自20世纪60年代开始发展。然而,聚氨酯纤维的熔融纺丝必须在180℃至240℃之间进行,这明显高于聚氨酯的降解温度(一般聚氨酯的降解温度为160℃)。因此,通过熔融纺丝生产的聚氨酯纤维容易变黄、变粘、强度降低,不能满足生产需要。此外,现有方法制备的聚氨酯数均分子量较小(一般小于1×105本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于动态可逆共价键的聚氨酯,其特征在于,所述聚氨酯的聚合单体包括:至少一种多异氰酸酯,至少一种多官能团羟基化合物,至少一种多官能团肟和至少一种二元胺化合物。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于动态可逆共价键的聚氨酯,其特征在于,所述聚氨酯的聚合单体包括:至少一种多异氰酸酯,至少一种多官能团羟基化合物,至少一种多官能团肟和至少一种二元胺化合物。


2.根据权利要求1所述的聚氨酯,其特征在于,所述聚合单体还包括至少一种叔胺化合物和至少一种含亲水基团的多官能团羟基化合物;
优选地,所述聚氨酯为水性聚氨酯;
优选地,所述多异氰酸酯与多官能团羟基化合物的摩尔比例为1:1至4:1;
优选地,所述多异氰酸酯与含亲水基团的多官能团羟基化合物的摩尔比例为1:1至4:1;
优选地,所述多异氰酸酯与多官能团肟的摩尔比例为1:1至4:1;
优选地,所述多异氰酸酯与二元胺化合物的摩尔比例为1:1至4:1;
优选地,所述多异氰酸酯与叔胺化合物的摩尔比例为1:1至4:1。


3.根据权利要求1或2所述的聚氨酯,其特征在于,所述的多异氰酸酯具有如式I所示的结构:



其中,A表示多异氰酸酯核心部分,选自取代或未取代C1~12的亚烷基、取代或未取代的C3-20亚环烷基、或取代或未取代的C6-20亚芳基,所述取代为惰性取代;y为2~10之间的整数;
优选地,所述多官能团羟基化合物选自聚乙烯醇、聚丙烯醇、聚(四亚甲基醚二醇)或聚碳酸酯;
优选地,所述含亲水基团的二元醇为如下式II所示含有羧基的二元醇:



式II中,R1及R2相同或不同,彼此独立地选自C1-12亚烷基、C3-20亚环烷基、3-20元亚杂环基、C6-20亚芳基、5-20元亚杂芳基,及C1-12亚烷基、C3-20亚环烷基、3-20元亚杂环基、C6-20亚芳基、5-20元亚杂芳基中至少任意两种相连组成的基团;
优选地,所述多官能团肟为式III所示的化合物:



式III中,R3选自C1-12亚烷基、C3-20亚环烷基、3-20元亚杂环基、C6-20亚芳基、5-20元亚杂芳基,及C1-12亚烷基、C3-20亚环烷基、3-20元亚杂环基、C6-20亚芳基、5-20元亚杂芳基中至少任意两种相连组成的基团;R4选自H或C1-12烷基;
优选地,所述叔胺化合物为式IV所示的化合物:



式IV中,R5、R6、R7相同或不同,彼此独立地选自无取代、或任选被一个、两个或更多个羟基取代的C1-18烷基;
优选地,所述二元胺化合物为式V所示的化合物:



式V中,R8选自无取代或任选被一个、两个或更多个硝基、羟基、巯基取代的如下基团:C1-12亚烷基、C1-12亚烷氧基、C3-20亚环烷基、3-20元亚杂环基、C6-20亚芳基、5-20元亚杂芳基,及C1-12亚烷基、C3-20亚环烷基、3-20元亚杂环基、C6-20亚芳基、5-20元亚杂芳基中至少任意两种相连组成的基团。


4.根据权利要求1-3任一项所述的聚氨酯,其特征在于,所述多异氰酸酯选自甲苯二异氰酸酯(TDI)、二苯基甲烷二异氰酸酯、萘二异氰酸酯、对苯二异氰酸酯、二甲基联苯二异氰酸酯、多亚甲基多苯基异氰酸酯、1,6...

【专利技术属性】
技术研发人员:徐坚乔志赵宁王晓露阳珠生刘文星
申请(专利权)人:中国科学院化学研究所
类型:发明
国别省市:北京;11

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