一种自愈合离子型聚氨酯、制备方法及应用技术

本发明专利技术公开了一种自愈合离子型聚氨酯，以二异氰酸酯、离子型扩链剂、氨基封端聚合物或羟基封端聚合物为主要原料，制备得到的自愈合离子型聚氨酯包括具有离子键的硬段结构和极性较强的软段结构，硬段包括离子型扩链剂残基和异氰酸酯残基，软段包括聚合物结构，离子键通过离子型扩链剂残基在硬段主链结构中的引入，使得该自愈合离子型聚氨酯能够吸引离子液体，离子液体相容性好，另外，含有离子键的聚氨酯链可以依靠静电作用相互吸引，从而赋予聚氨酯材料自愈合性能，室温下其自愈合速度可达到0.83μm/min。该自愈合离子型聚氨酯可一步法合成，原料易得，力学强度优异，使用价值高，有望应用于离子皮肤领域。

【技术实现步骤摘要】
一种自愈合离子型聚氨酯、制备方法及应用
本专利技术涉及聚氨酯领域，具体涉及一种自愈合离子型聚氨酯、制备方法及其应用。
技术介绍
由于目前柔性电子技术的蓬勃发展，对于柔性基底材料的要求越来越高。聚氨酯作为世界六大合成材料之一，由于其主链上具有极性较强的氨基甲酸酯基团，具有优异的韧性、耐磨性和抗老化性，聚氨酯中的软硬段是热力学不相容的，可以通过调节聚氨酯中的软硬段比例来调节聚氨酯的机械性能。因此，聚氨酯作为一种优秀的基体材料被广泛地应用于柔性器件领域，尤其是离子皮肤。然而，对于真实的皮肤而言，它可以在受损后发生自修复。为了更进一步模拟人体皮肤的该功能，一些学者将DA反应、氢键、动态二硫键等一系列动态键引入聚氨酯中，实现聚氨酯的可自修复功能。但是，对于离子皮肤而言，作为传导材料的离子液体经常会从基底材料中渗漏出来，因此，提高离子液体与基底材料的相容性进而提高离子皮肤的耐用性显得尤为重要。有研究报道利用离子-偶极矩作用可以锁住离子液体，但在考虑锁住离子液体使其不发生渗漏的同时，也要保证离子在施加电压的状态下可以发生移动，否则，离子皮肤将失去传导本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种自愈合离子型聚氨酯，其特征在于，所述的聚氨酯的结构式如下：/n

【技术特征摘要】
1.一种自愈合离子型聚氨酯，其特征在于，所述的聚氨酯的结构式如下：



式(I)中，x为1～100的整数；y为1～100的整数；R1为二异氰酸酯残基；R2为C2～C6的烷撑基；R2'为C2～C6的烷撑基；B为如式(Ⅱ)所示结构式中的一种：



式(Ⅱ)中，n为1～100的整数；m为1～100的整数；n1为1～100的整数；n2为1～100的整数；n3为1～100的整数；
M为如式(Ⅲ)所示的结构式中的一种：



式(Ⅲ)中，X-为Cl-、Br-、BF4-、PF6-或TFSI-；R4为C1～C10的烷基；R5为C1～C10的烷基；R5'为C1～C10的烷基。


2.根据权利要求1所述的自愈合离子型聚氨酯的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)在保护性气氛下，将氨基封端聚合物或羟基封端聚合物、二异氰酸酯作为反应物与催化剂以及离子型扩链剂、有机溶剂混合，于无水无氧条件下60～80℃反应6～8h，得到聚氨酯预聚物；
(2)将聚氨酯预聚物洗涤、真空干燥后，得到所述的自愈合离子型聚氨酯。


3.根据权利要求2所述的自愈合离子型聚氨酯的制备方法，其特征在于，所述的氨基封端聚合物为聚醚胺、聚氧乙烯二胺或氨丙基双封端聚二甲基硅氧烷；所述的羟基封端聚合物为聚乙二醇、聚丙二醇、聚乳酸二醇、聚己内酯二醇或聚(乙二醇)-block-聚(丙二醇)-block-聚(乙二醇)；所述的氨基封端聚合物或羟基封端聚合物的分子量为400～4000g/mol。


4.根据权利要求2所述的自愈合离子型聚氨酯的制备方法，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈超，应邬彬，张若愚，朱锦，
申请(专利权)人：中国科学院宁波材料技术与工程研究所，
类型：发明
国别省市：浙江;33