【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于自修复材料，具体地说，涉及一种配位增强二硫型自修复聚氨酯脲的制备方法。
技术介绍
1、当前不可再生资源日益短缺，在一定程度上阻碍了经济社会的发展，聚氨酯因其优异的综合性能而成为人类生活中不可缺少的材料，但是聚氨酯在成型加工和长期使用过程中容易受到外力、高温、化学物质、辐射等外部因素的影响，内部产生微裂纹，这些微裂纹很难及时检测和进行人工修复，如果任其持续发展成为裂缝会降低材料的稳定性和力学性能，直接影响材料的使用寿命。
2、为了修复这些微裂纹，受生物界自修复机制的启发，人们将自修复分子结构引入聚氨酯材料，通过分子链的流动或化学键的可逆作用实现表面和内部损伤的修复，以防止裂纹扩大，延长材料寿命，减少材料老化带来的损失，这不仅有助于解决当前的资源危机和环境问题，也对促进经济社会的可持续发展至关重要。
3、自修复材料，一般分外援型和本征型两类。外援型自修复是通过将修复试剂封装在聚合物基质体系中进行外部自修复，基质材料本身没有自修复能力。外援型自修复方法既有效又简单，适用于多种材料。但是，如果修复材料中的裂纹再次断裂，由于该处外援修复剂已被释放并交联，因此难以在相同的断裂位置进行二次修复。而本征自修复材料是通过化学键（包括动态共价键和动态非共价键）的本征可逆性与损伤界面之间的物理相互作用（分子扩散）来实现损伤区域的自修复的材料。本征型自修复材料不需外加修复剂，而是通过分子结构设计，利用分子链间的动态相互作用或动态键实现材料的多次修复。本征型自修复材料由于不需要将微胶囊等外来物质引入到系统中，因此也确
4、现有技术中，综合性能优异的本征型自修复聚氨酯弹性体的种类仍然较少，限制了自修复聚氨酯弹性体的应用范围。
技术实现思路
1、针对现有技术存在的上述问题，本专利技术的目的在于提供一种配位增强二硫型自修复聚氨酯脲的制备方法。
2、为了解决上述问题，本专利技术所采用的技术方案如下：
3、一种配位增强二硫型自修复聚氨酯脲的制备方法，分别以4, 4’-二氨基二苯二硫醚和2, 4-二羟基吡啶为扩链剂，使聚氨酯预聚体发生两次扩链反应，扩链完毕后加入金属离子液体，固化后得到所述的配位增强二硫型自修复聚氨酯脲；
4、其中，
5、以4,4’-二氨基二苯二硫醚为扩链剂时的扩链反应条件为温度40~60℃，反应时间0.5~1小时；
6、以2, 4-二羟基吡啶为扩链剂时的扩链反应条件为温度60~90℃，反应时间3~4.5小时；
7、4, 4’-二氨基二苯硫醚和2,4-二羟基吡啶的投料质量比为3:7~5:5；4, 4’-二氨基二苯硫醚和2,4-二羟基吡啶的投料总质量为聚氨酯原材料总质量的6.5~15%。
8、优选的，加入金属离子液体后的固化反应条件为在40~70℃下搅拌1~2h。
9、优选的，所述的金属离子液体的溶剂为n, n-二甲基甲酰胺（dmf）。
10、优选的，所述的金属离子液体中的金属离子为锌离子、铁离子、亚铁离子、铝离子或铜离子。
11、优选的，将二元醇低聚物与异氰酸酯混合，制备得到聚氨酯预聚体，所述的异氰酸酯为异氟尔酮二异氰酸酯（ipdi），所述的二元醇低聚物为聚四氢呋喃聚醚二醇（ptmeg）。
12、优选的，当选用锌离子配位时，氯化锌质量是4, 4’-二氨基二苯硫醚和2, 4-二羟基吡啶投料总质量的16.0~50.0%。
13、优选的，当选用铁离子配位时，六水合三氯化铁质量是4, 4’-二氨基二苯硫醚和2, 4-二羟基吡啶投料总质量的22.5~70.0%。
14、优选的，当选用亚铁离子配位时，四水合氯化亚铁质量是4, 4’-二氨基二苯硫醚和2, 4-二羟基吡啶投料总质量的18.6~54.4%。
15、优选的，当选用铝离子配位时，六水合三氯化铝质量是4, 4’-二氨基二苯硫醚和2, 4-二羟基吡啶投料总质量的18.9%~49.9%。
16、优选的，当选用铜离子配位时，二水合氯化铜质量是4, 4’-二氨基二苯硫醚和2,4-二羟基吡啶投料总质量的23.1~63.8%。
17、相比于现有技术，本专利技术的有益效果为：
18、本专利技术选择4, 4’-二氨基二苯二硫醚和含有配体的2, 4-二羟基吡啶为扩链剂，调节扩链剂的含量和比例，在吡啶与金属离子配位键以及二硫键的双动态网络的共同作用下，制备得到配位增强二硫型自修复聚氨酯脲，弹性体兼备良好的力学性能和优异的自修复能力。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1. 一种配位增强二硫型自修复聚氨酯脲的制备方法，其特征在于，分别以4, 4’-二氨基二苯二硫醚和2, 4-二羟基吡啶为扩链剂，使聚氨酯预聚体发生两次扩链反应，扩链完毕后加入金属离子液体，固化后得到所述的配位增强二硫型自修复聚氨酯脲；
2.根据权利要求1所述的配位增强二硫型自修复聚氨酯脲的制备方法，其特征在于，加入金属离子液体后的固化反应条件为在40~70℃下搅拌1~2h。
3. 根据权利要求1或2所述的配位增强二硫型自修复聚氨酯脲的制备方法，其特征在于，所述的金属离子液体的溶剂为N, N-二甲基甲酰胺。
4.根据权利要求1或2所述的配位增强二硫型自修复聚氨酯脲的制备方法，其特征在于，所述的金属离子液体中的金属离子为锌离子、铁离子、亚铁离子、铝离子或铜离子。
5.根据权利要求1所述的配位增强二硫型自修复聚氨酯脲的制备方法，其特征在于，将二元醇低聚物与异氰酸酯混合，制备得到聚氨酯预聚体，所述的异氰酸酯为异氟尔酮二异氰酸酯，所述的二元醇低聚物为聚四氢呋喃聚醚二醇。
6. 根据权利要求4所述的配位增强二硫型自修复聚氨酯脲的制备
7. 根据权利要求4所述的配位增强二硫型自修复聚氨酯脲的制备方法，其特征在于，当选用铁离子配位时，六水合三氯化铁质量是4, 4’-二氨基二苯硫醚和2, 4-二羟基吡啶投料总质量的22.5~70.0%。
8. 根据权利要求4所述的配位增强二硫型自修复聚氨酯脲的制备方法，其特征在于，当选用亚铁离子配位时，四水合氯化亚铁质量是4, 4’-二氨基二苯硫醚和2, 4-二羟基吡啶投料总质量的18.6~54.4%。
9. 根据权利要求4所述的配位增强二硫型自修复聚氨酯脲的制备方法，其特征在于，当选用铝离子配位时，六水合三氯化铝质量是4, 4’-二氨基二苯硫醚和2, 4-二羟基吡啶投料总质量的18.9%~49.9%。
10. 根据权利要求4所述的配位增强二硫型自修复聚氨酯脲的制备方法，其特征在于，当选用铜离子配位时，二水合氯化铜质量是4, 4’-二氨基二苯硫醚和2,4-二羟基吡啶投料总质量的23.1~63.8%。
...【技术特征摘要】
1. 一种配位增强二硫型自修复聚氨酯脲的制备方法，其特征在于，分别以4, 4’-二氨基二苯二硫醚和2, 4-二羟基吡啶为扩链剂，使聚氨酯预聚体发生两次扩链反应，扩链完毕后加入金属离子液体，固化后得到所述的配位增强二硫型自修复聚氨酯脲；
2.根据权利要求1所述的配位增强二硫型自修复聚氨酯脲的制备方法，其特征在于，加入金属离子液体后的固化反应条件为在40~70℃下搅拌1~2h。
3. 根据权利要求1或2所述的配位增强二硫型自修复聚氨酯脲的制备方法，其特征在于，所述的金属离子液体的溶剂为n, n-二甲基甲酰胺。
4.根据权利要求1或2所述的配位增强二硫型自修复聚氨酯脲的制备方法，其特征在于，所述的金属离子液体中的金属离子为锌离子、铁离子、亚铁离子、铝离子或铜离子。
5.根据权利要求1所述的配位增强二硫型自修复聚氨酯脲的制备方法，其特征在于，将二元醇低聚物与异氰酸酯混合，制备得到聚氨酯预聚体，所述的异氰酸酯为异氟尔酮二异氰酸酯，所述的二元醇低聚物为聚四氢呋喃聚醚二醇。
6. 根据权利要求4所述的配位增强二硫型自修复聚氨酯脲的制...
【专利技术属性】
技术研发人员：张宸睿，俞乃兴，沙野，马晓峰，罗艳龙，罗振扬，
申请(专利权)人：南京林业大学，
类型：发明
国别省市：
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。