System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种基于联硼交联的聚脲材料及其制备方法技术_技高网
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一种基于联硼交联的聚脲材料及其制备方法技术

技术编号:40426759 阅读:5 留言:0更新日期:2024-02-20 22:47
本发明专利技术提供了一种基于联硼交联的聚脲材料及其制备方法,属于聚脲材料领域。本发明专利技术聚脲材料由以下原料制备得到:端氨基的硅基体、二异氰酸酯、醇胺类化合物以及含联硼结构的化合物;其中,所述端氨基的硅基体、二异氰酸酯、醇胺类化合物与含联硼结构的化合物的质量比为(1‑100):(0.1‑50):(0.01‑40):(0.01‑40)。本发明专利技术聚脲材料制备工艺简单,得到的聚脲材料具有优异的力学性能,优异的应变速率响应性,以及优异的抗冲击性能,能够很好保护基体,以免受到外界高速物体的伤害。同时,本发明专利技术聚脲材料是基于动态键交联,可以进行循环回收,在电子产品的保护及人体防护领域具有极其强大的应用前景。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于聚脲材料领域,具体涉及一种联硼交联的聚脲材料及其制备方法。


技术介绍

1、聚脲是一种由异氰酸酯和胺反应形成的弹性体,具有随机分散在软域内的硬结构域,能够形成具有纳米分离微观结构的异质景观,每个结构域都表现出特有的玻璃化转变温度。在八十年代后期商业化中,聚脲因其出色的防爆性能和防弹保护而受到广泛关注。

2、在爆炸和冲击等极端荷载作用下,聚脲材料对被保护基材的影响非常复杂。一方面,高冲击载荷可以引起聚脲材料的内部结构发生变化,如软硬段重排、结晶和硬化等,这些过程有助于分散能量,从而保护基材(liu,y.;wang,p.;jin,f.;fan,h.;aarch.civ.mech.eng.;2021;21(30);1-15)。另一方面,聚脲材料的应变速率依赖性使其在抗冲击和冲击防护方面具有应用潜力。在一定条件下,这种应变速率的敏感性可使聚脲材料在高应变率变形时从弹性行为转变为玻璃状行为,从而分散大量能量(giller,c.b.;gamache,r.m.;wahl,k.j.;saab,a.p.;roland,c.m.j.compos.mater.2016,50(20),2853-2859.)。简单来说,聚脲材料在承受冲击和爆炸等极端荷载时,会通过自身的变化来分散和吸收能量,从而保护下方的基材不受损坏。

3、然而目前的聚脲材料对于应变速率的响应性不够优异,导致抗冲、抗爆性能难以进一步提升。

4、因此,亟需得到应变速率响应性优异,抗冲、抗爆性能高的聚脲材料。


技术实现思路

1、本专利技术的目的在于提供一种基于联硼交联的聚脲材料及其制备方法

2、本专利技术提供了一种含联硼结构的聚脲材料,所述聚脲材料由以下原料制备得到:端氨基的硅基体、二异氰酸酯、醇胺类化合物以及含联硼结构的化合物;

3、其中,所述端氨基的硅基体、二异氰酸酯、醇胺类化合物与含联硼结构的化合物的质量比为(1-100):(0.1-50):(0.01-40):(0.01-40)。

4、进一步地,

5、所述端氨基的硅基体、二异氰酸酯、醇胺类化合物与含联硼结构的化合物的质量比为(5-7):(0.1-1):(0.1-1):(0.01-0.5);优选地为(5.5-6.5):(0.67-0.89):(0.18-0.24):(0.06-0.274)。

6、进一步地,

7、所述端氨基的硅基体、二异氰酸酯、醇胺类化合物与含联硼结构的化合物的质量比为6:0.8:0.22:0.062。

8、进一步地,

9、所述端氨基的硅基体、二异氰酸酯、醇胺类化合物与含联硼结构的化合物的质量比为6:0.67:0.18:(0.1-0.274);优选地为6:0.67:0.18:0.14。

10、进一步地,

11、所述端氨基的硅基体为氨丙基封端聚二甲基硅氧烷、氨基封端聚醚、氨基封端聚乳酸、氨基封端的聚四氢呋喃、聚醚胺、聚氧乙烯二胺中的一种或者任意两种以上;优选地为氨丙基封端聚二甲基硅氧烷;

12、和/或,所述二异氰酸酯为奈二异氰酸酯、对苯二异氰酸酯、二异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、三甲基己二异氰酸酯、1,6-己二异氰酸酯、4,4-二苯基甲烷二异氰酸酯、二环己基甲烷二异氰酸酯中的任意一种或者两种以上;

13、和/或,所述的含联硼结构的化合物为四羟基二硼烷、1,4-苯二硼酸、1,3-苯二硼酸、联苯二硼酸、蒽-9,10-二硼酸、2,2'-联吡啶-4,4'-二硼酸、2,5-二硼酸噻吩、芘-1,6-二基二硼酸、二硼酸、2,6-二甲氧基吡啶-3,5-二硼酸、双(邻苯二酚)二硼酸酯、二苯并噻吩-2,8-二硼酸中的任意一种或者两种以上。

14、进一步地,

15、所述醇胺类化合物为同时含有单个或者多个羟基和单个伯胺的醇胺。

16、进一步地,

17、所述醇胺类化合物结构为:

18、(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8)(9)(10)(11)(12)

19、(13)中的任意一种或者两种以上。

20、本专利技术还提供了一种制备上述的聚脲材料的方法,所述方法包括以下步骤:

21、1)端氨基的硅基体与溶于有机溶剂的二异氰酸酯反应,

22、2)加入溶于有机溶剂的醇胺类化合物反应;

23、3)再加入溶于有机溶剂的含联硼结构的化合物进行交联,烘干去除溶剂即得;

24、所述步骤1)反应在在惰性气体的保护下进行,反应时间为8-24h;步骤2)反应时间为8-24h;步骤3)反应时间为2-8h;反应温度为40-90℃;

25、步骤1)所述端氨基的硅基体与有机溶剂的质量体积比为(1-10)g:

26、(1-100)ml;

27、步骤2)所述醇胺类化合物与有机溶剂的质量体积比为(0.1-10)g:(1-10)ml;

28、步骤3)所述的含联硼结构的化合物与有机溶剂的质量体积比为(0.01-10):(1-10)ml;

29、优选地,步骤1)反应时间为12h;步骤2)反应时间为12h;步骤3)反应时间为4h;反应温度为70℃。

30、步骤1)所述端氨基的硅基体与有机溶剂的质量体积比为6:10ml;

31、步骤2)所述醇胺类化合物与有机溶剂的质量体积比为(0.18-0.24)g:2ml;

32、步骤2)所述的含联硼结构的化合物与有机溶剂的质量体积比为(0.06-0.274):2ml。

33、进一步地,

34、所述有机溶剂为四氢呋喃、丙酮、二氯甲烷、二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、三氯甲烷、甲苯、乙酸乙酯中的任意一种或者两种以上。

35、本专利技术还提供了所述的聚脲材料在制备电子产品防护用具或人体防护用具中的用途。

36、所述联硼是指两个硼原子直接通过化学键连接,或通过刚性基元连接形成的结构;所述刚性基元含有至少一种下列结构:双键、三键、芳香环、有芳香性的稠环。

37、实验结果表明,本专利技术提供了一种基于联硼交联的聚脲材料及其制备方法,本专利技术基于聚联硼交联的聚脲材料合成简单,首先制备了一种由单或两个以上醇封端的硅基体聚脲,再由含联硼的硼酸进行交联,使得结构中含有一个或两个以上的硼-硼键或硼-芳环-硼键,且联硼结构占聚脲材料质量分数的0.1%-20%。本专利技术制备的联硼交联的聚脲材料具有优异的力学性能,优异的应变速率响应性,以及优异的抗冲击性能,能够很好保护基体,以免受到外界高速物体的伤害。同时,本专利技术聚脲材料是基于动态键交联,可以进行循环回收,在电子产品的保护及人体防护领域,包括屏幕保护膜、手机保护壳、运动护剧和防弹服,具有极广泛的应用前景。

38、显然,根据本专利技术的上述内容,按照本领域的普通技术知识和惯用手段,在不脱离本专利技术上述基本技术思想前提下,还可以做出其它多种形式的修本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种含联硼结构的聚脲材料,其特征在于,所述聚脲材料由以下原料制备得到:端氨基的硅基体、二异氰酸酯、醇胺类化合物以及含联硼结构的化合物;

2.如权利要求1所述的聚脲材料,其特征在于,

3.如权利要求2所述的聚脲材料,其特征在于,

4.如权利要求2所述的聚脲材料,其特征在于,所述端氨基的硅基体、二异氰酸酯、醇胺类化合物与含联硼结构的化合物的质量比为6:0.67:0.18:(0.1-0.274);优选地为6:0.67:0.18:0.14。

5.如权利要求1-4任一项所述的聚脲材料,其特征在于,

6.如权利要求1-4任一项所述的聚脲材料,其特征在于,

7.如权利要求6所述的聚脲材料,其特征在于,所述醇胺类化合物结构为:

8.一种制备权利要求1-7任一项所述的聚脲材料的方法,其特征在于,所述方法包括以下步骤:

9.如权利要求8所述的方法,其特征在于,所述有机溶剂为四氢呋喃、丙酮、二氯甲烷、二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、三氯甲烷、甲苯、乙酸乙酯中的任意一种或者两种以上。

10.权利要求1-7任一项所述的聚脲材料在制备电子产品防护用具或人体防护用具中的用途。

...

【技术特征摘要】

1.一种含联硼结构的聚脲材料,其特征在于,所述聚脲材料由以下原料制备得到:端氨基的硅基体、二异氰酸酯、醇胺类化合物以及含联硼结构的化合物;

2.如权利要求1所述的聚脲材料,其特征在于,

3.如权利要求2所述的聚脲材料,其特征在于,

4.如权利要求2所述的聚脲材料,其特征在于,所述端氨基的硅基体、二异氰酸酯、醇胺类化合物与含联硼结构的化合物的质量比为6:0.67:0.18:(0.1-0.274);优选地为6:0.67:0.18:0.14。

5.如权利要求1-4任一项所述的聚脲材料,其...

【专利技术属性】
技术研发人员:兀琪熊慧吴锦荣郑静
申请(专利权)人:四川大学
类型:发明
国别省市:

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