本发明专利技术涉及一种综合利用原子转移自由基聚合和“点击”化学相结合的方法来改善聚氨酯材料的表面亲水性，具体地讲就是在聚氨酯材料的表面嫁接聚乙烯基吡咯烷酮，获得表面功能化的聚氨酯材料。本发明专利技术的目是提供一种简单易行的方法，对聚氨酯表面进行改性，获得所要求的高度润湿性。首先通过原子转移自由基聚合反应聚合乙烯基吡咯烷酮单体获得端基为卤素原子的聚乙烯基吡咯烷酮（Ｉｎｉｔ－ＰＶＰ－Ｘ，Ｘ＝Ｃｌ，Ｂｒ），再用叠氮化钠将聚乙烯基吡咯烷酮的端基从氯或溴转化为叠氮基。本发明专利技术可以显著提高具有优异力学性能的高分子材料聚氨酯的表面亲水性能和ＰＶＰ与聚氨酯的结合问题，从而形成工艺简单、经济实用的新型聚氨酯功能材料。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种综合利用原子转移自由基聚合和"点击"化学相结合的方法来改善聚氨酯材料的表面亲水性，具体地讲就是在聚氨酯材料的表面嫁接聚乙烯基吡咯烷酮，获得表面功能化的聚氨酯材料。本专利技术包括以下步骤 步骤一 首先将聚氨酯原料用四氢呋喃溶解制成1% 40%的溶液； 步骤二 将氢化钠加入到上述聚氨酯的四氢呋喃溶液进行处理获得具有负离子结构的活化表面(PU-N—); 步骤三再将过量3_溴丙炔的溶液中加入到表面具有-N—负离子结构的聚氨酯的四氢呋喃溶液反应一定时间，获得表面具有炔基结构的聚氨酯(PU-E);或者通过二异氰酸酯和含有炔基结构结构的多元醇之间的加聚反应直接将炔基引入到聚氨酯的主链上从而获得(PU- E ); 步骤四通过原子转移自由基聚合反应获得端基为氯(或溴)的不同分子量的聚乙烯吡咯烷酮(Init-PVP-Br(Cl)); 步骤五通过应用叠氮化钠将端基为氯或溴的聚乙烯基吡咯烷酮转化为端基为叠氮基的聚乙烯基吡咯烷酮(Init-PVP_N3);6 步骤六通过点击化学("click" chemistry)将端基为叠氮基的聚乙烯基吡咯烷酮(Init-PVP_N3)接枝到表面具有炔基结构的聚氨酯(PU-e)上，从而获得表面用聚乙烯基吡咯烷酮接枝的功能聚氨酯(PU-g-PVP)材料。 所述聚氨酯原料包括聚醚型聚氨酯，聚酯型聚氨酯，以及聚氨酯和其他聚合物的嵌段共聚物。 所述步骤二中的作用温度范围从25t:到60°C。 所述步骤二中的溶剂为乙醚，石油醚，四氢呋喃，正己烷和四氢呋喃。 所述步骤二中的作用时间是从10分钟到24小时。 所述步骤三中的反应温度为25t:到IO(TC之间。 所述步骤三中的溶剂为乙醚，石油醚，正己烷。 所述步骤四中的聚合方法原子转移自由基聚合反应的催化剂为三苯基膦二氯化钌(RuCl2 (PPh3) 2)，三苯基膦碘化二氧化铼(Re02I (PPh3) 2)，三苯基膦氯化铹(RhCl (PPh3) 3)，三苯基膦溴化镍(NiBr2 (PPh3) 2)，三正丁基膦溴化镍NiBr2 (PnBu3) 2，溴化亚铁(FeBr2)，氯化亚铁(FeCg，氯化二 (三苯基膦)亚铁(FeCl2(PPh3)2)，溴化亚铜(CuBr)，氯化亚铜(CuCl)，溴化三(三苯基膦)铜(Cu(I)Br(PPh3)2)，N，N，N' ，N"，N"-五甲基二亚乙基三胺(PMDETA) ， L-抗坏血酸钠盐(Naasc) ， a ， a '-联吡啶(bipy) ， Y ， Y '-联吡啶(bipy)，N， N- 二异丙基乙胺，N-亚正丙基-2-吡啶基甲胺(NPPMI) ， N-亚正辛基-2-吡啶基甲胺(N0PMI)，N，N，N〃 ，N"-四甲基亚乙基二胺(TMEDA)，4，4' _ 二 (9-十七烷基)-2， 2'-联吡啶(dHDbpy)，4，4' -二 (5-壬基)-2，2' _联吡啶(dNbpy) ，N -(2-二甲氨基乙基)_N，N' ，N'-三甲基_1，3-丙二胺(N)， N， N-二 (2-吡啶基甲基)十八胺(BPM0DA)，4，4' ，4〃 -三(5-壬基)-2，2' ，6' ，2〃 -三联吡啶(tNtpy) ， 2， 5， 9， 12-四甲基-2， 5， 9，12-四氮杂十三烷(N)，2，6，9，13-四甲基-2，6，9，13-四氮杂十四烷(N)，1，1，4，7，10，10-六甲基三亚乙基四胺(HMTETA， N) ， 2， 5，8， 12-四甲基1-2， 5，8，12-四氮杂十三烷(N)，N' ，N〃 -二甲基-N' ， N〃 _ 二 _((2-吡啶基)甲基)乙烷-l，2-二胺(BPED)，三(2-(二 (2-氰乙基)-氨基)乙基)胺(ANJREN)，三(2-(二乙基氨基)乙基)胺(Et5TREN)，三(2- ( 二 (2-甲氧羰基氨基_乙基)氨基)乙基)胺(MA6TREN)，三(2-(二 (2-(n-丁氧羰基)乙基)氨基)乙基)胺(BA6TREN)，三-胺(TPMA)，三(2-(甲基胺基)乙基)胺(Me6TREN)N， N， N' ， N'-四-亚乙基二胺(TPEDA)，l，4，7-三甲基-l，4，7-三氮杂环壬烷(Me3TAN) ， 1，4，8， 11-四甲基-1，4，8，11-四氮杂环十四烷(Me4Cyclam)，4，ll-二甲基-l，4，8，ll-四氮杂二环十六烷(Cyclam-B);五水硫酸铜(CuS04 5H20) ， L-抗坏血酸钠盐(Naasc)。 所述步骤四中的引发剂为2-溴异丁酸乙酯，2-氯丙酸甲酯，氯乙酸甲酯，a-溴甲苯，1， 2， 4-三氯苯，2-溴丙酸-2-羟基乙酯，2-溴丙酸-2， 3-环氧化-1-丙酯，2-溴丙酸-3-丙烯酯，2-溴丙酸-叔丁酯，a-溴丁内酯，2-溴丙酸-2-(4-羧基苯氧基)乙酯，2-氯乙酸乙烯酯，甲磺酰氯(MSC)，三氯甲磺酰氯(TCMSC)，对甲苯磺酰氯(HBSC)，对甲氧基苯磺酰氯，对氟苯磺酰氯，苯磺酰氯，对羧基苯磺酰氯，4-(N， N-二甲氨基)偶氮苯4'-磺酰氯，2， 5- 二氯苯磺酰氯，2， 5- 二甲氧基苯磺酰氯，3， 5- 二氯-2-羟基苯磺酰氯，1_萘磺酰氯，2-萘磺酰氯，5-(N， N-二甲氨基)-1-萘磺酰氯，2-氯乙酰胺，溴化4-甲基节，氰苄基溴，溴化-4-溴苄，2-溴丙腈，溴乙腈或烯丙基溴。 所述步骤四中的聚合单体为2-乙烯基吡咯烷酮。 所述步骤四中的原子转移自由基聚合反应本体中进行或介质为，水，甲醇，乙醇，丙醇，异丙醇，乙腈，乙酸乙酯，碳酸亚乙酯，乙醚，苯甲醚，二苯醚，丙酮，甲苯，N， N-二甲基甲酰胺(DMF)和二甲亚砜(DMS0)等。 所述步骤五中的聚乙烯基吡咯烷酮端基转换反应所用的溶剂为N， N- 二甲基甲酰胺(DMF)和二甲亚砜(DMSO)等。 所述步骤五中的聚乙烯基吡咯烷酮端基转换反应所用的温度为25t:到IO(TC。 所述步骤六中的Huisgen 1， 3_偶极环加成反应中所用的催化剂为三苯基膦二氯化钌(RuCl2(PPh么)，三苯基膦碘化二氧化铼(ReOJ(PPh》》，三苯基膦氯化铹(RhCl (PPh3) 3)，三苯基膦溴化镍(NiBr2 (PPh3) 2)，三正丁基膦溴化镍NiBr2 (PnBu3) 2，溴化亚铁(FeBr2)，氯化亚铁(FeCl2)，氯化二 (三苯基膦)亚铁(FeCl2 (PPh3) 2)，溴化亚铜(CuBr)，氯化亚铜(CuCl)，溴化三(三苯基膦)铜(CU(I)Br(PPh3)2)， N， N， N' ， N" ， N"-五甲基二亚乙基三胺(PMDETA) ， a ， a '-联吡啶(bipy) ， Y ， Y '-联吡啶(bipy) ， N， N_ 二异丙基乙胺，N-亚正丙基-2-吡啶基甲胺(NPPMI) ， N-亚正辛基-2-吡啶基甲胺(NOPMI)，N， N， N〃 ， N〃 -四甲基亚乙基二胺(TMEDA)，4，4' _ 二 (9-十七烷基)-2， 2 '-联吡啶(dHDbpy)，4，4' -二 (5-壬基)-2，2' _联吡啶(dNbpy) ， N_(2-二甲氨基乙基)_N， N'，N'-三甲基_1，3-丙二胺(N)' N， N-二 (2-吡啶基甲基)本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种表面利用聚乙烯基吡咯烷酮修饰的聚氨酯功能材料的制备方法，其特征在于，包括以下制备步骤： 步骤一：首先将聚氨酯原料用四氢呋喃溶解制成１％～４０％的溶液； 步骤二：将氢化钠加入到所述聚氨酯的四氢呋喃溶液进行处理获得具有－Ｎ↑［－］负离子结构的活化表面（ＰＵ－Ｎ↑［－］）； 步骤三：再将过量３－溴丙炔的溶液中加入到表面具有－Ｎ↑［－］负离子结构的聚氨酯的四氢呋喃溶液反应或者通过二异氰酸酯和含有炔基结构的多元醇之间的加聚反应直接将炔基引入到聚氨酯的主链上以获得表面具有炔基结构的聚氨酯（ＰＵ－≡）； 步骤四：通过原子转移自由基聚合反应获得端基为氯或溴的不同分子量的聚乙烯吡咯烷酮（Ｉｎｉｔ－ＰＶＰ－Ｂｒ（Ｃｌ））； 步骤五：通过应用叠氮化钠将端基为氯或溴的聚乙烯基吡咯烷酮转化为端基为叠氮基的聚乙烯基吡咯烷酮（Ｉｎｉｔ－ＰＶＰ－Ｎ↓［３］）； 步骤六：通过点击化学（“ｃｌｉｃｋ”ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ）将端基为叠氮基的聚乙烯基吡咯烷酮（Ｉｎｉｔ－ＰＶＰ－Ｎ↓［３］）接枝到表面具有炔基结构的聚氨酯（ＰＵ－≡）上，从而获得表面用聚乙烯基吡咯烷酮接枝的聚氨酯（ＰＵ－ｇ－ＰＶＰ）。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：张天柱，薛云燕，江筱莉，周雪锋，顾宁，
申请(专利权)人：东南大学，
类型：发明
国别省市：32[中国|江苏]
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。