【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于化学合成，具体涉及到一种离子型聚氨酯聚合物和制备方法。
技术介绍
1、随着软体机器人、人机交互、可穿戴电子产品等新型领域的繁荣发展，对力-电耦合传感器的微型化和集成化提出了更高的要求。现阶段，此类场景所用力-电耦合传感器往往由多层功能材料所构筑，例如电容式传感器由介电层和电极构成，且需要外部供电才能正常工作，电阻式传感器虽无需外加电源，但往往需要在柔性材料表面涂敷褶皱碳层，增加对外界力场的灵敏感应。可见，一方面现有力-电耦合传感器的多层构筑策略增加的工艺复杂性和成本，另一方面多层结构必然引入界面问题，易在界面处引入缺陷，降低器件寿命，更进一步，引入第二组分将对光学透明性以及力学性能造成影响。
2、因此，开发新型的单组份功能材料，对力-电耦合传感器的发展具有重要意义。聚氨酯是一类在工业和日常生活中广泛应用的聚合物材料，包括聚氨酯纤维、皮革、泡沫、弹性体等。聚氨酯的分子结构通常由软段和硬段共同组成，软段赋予聚氨酯材料优异的延伸性和韧性，硬段则通过聚集赋予其良好的强度和模量。
3、然而，目前所报道的聚氨酯均为绝缘性材料，无论软段还是硬段均无电子导电和离子导电特性，难以赋予其力-电耦合属性。
技术实现思路
1、本部分的目的在于概述本专利技术的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和专利技术名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和专利技术名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本专利技术的范围。>
2、鉴于上述和/或现有技术中存在的问题，提出了本专利技术。
3、因此，本专利技术的目的是，克服现有技术中的不足，提供一种离子型聚氨酯聚合物。
4、为解决上述技术问题，本专利技术提供了如下技术方案：一种离子型聚氨酯聚合物，所述离子型聚氨酯聚合物具有如式(1)所示结构：
5、
6、其中，a-选自r1选自氢原子或甲基；
7、r2选自
8、
9、r3选自
10、
11、x为5～100。
12、本专利技术的再一个目的是，克服现有技术中的不足，提供一种离子型聚氨酯聚合物的制备方法，包括，
13、制备双羟基离子型化合物：在lewis碱的作用下，使所示式(2)所示化合物与式(3)溶解在非质子溶剂中于40～60℃反应12～24h，获得丙烯酸类双羟基离子型化合物，在缓冲液中透析6～24h进一步纯化产物，得到式(4)所示化合物；
14、
15、其中，r1选自氢原子和甲基；
16、a-选自
17、制备聚氨酯预聚物：在催化剂的作用下，使式(5)所示化合物与(6)所示化合物溶解在溶剂中于60～100℃反应1～3h，得到聚氨酯预聚物溶液，聚氨酯预聚物结构式如(7)所示；
18、
19、其中，r2选自
20、
21、r3选自
22、
23、离子型聚氨酯聚合物：将式(7)所示化合物与式(4)所示化合物在80℃反应12～48h，得到所述离子型聚氨酯聚合物。
24、作为本专利技术所述制备方法的一种优选方案，其中：所述式(2)所示化合物与式(3)所示化合物与lewis碱的摩尔比为1：2～4：0.01。
25、作为本专利技术所述制备方法的一种优选方案，其中：所述lewis碱括三乙胺、吡啶、n,n-二异丙基乙胺、4-二甲氨基吡啶、三乙醇胺；
26、所述非质子溶剂包括二甲基亚砜、n,n-二甲基甲酰胺、丙酮、甲醇中的任意一种或两种以上的组合。
27、作为本专利技术所述制备方法的一种优选方案，其中：所述在缓冲液中透析6～24h进一步纯化产物，其中，缓冲液包括水、甲醇、乙醇中的任意一种或两种以上的组合。
28、作为本专利技术所述制备方法的一种优选方案，其中：所述使式(5)所示化合物与(6)所示化合物溶解在溶剂中于60～100℃反应1～3h，其中，溶剂包括四氢呋喃、二甲基亚砜、n,n-二甲基甲酰胺中的任意一种或两种以上的组合。
29、作为本专利技术所述制备方法的一种优选方案，其中：所述催化剂包括二月桂酸二丁锡、二(十二烷基硫)二丁基锡、辛酸亚锡和二醋酸二丁基锡。
30、作为本专利技术所述制备方法的一种优选方案，其中：所述式(5)所示化合物、(6)所示化合物化合物与催化剂的摩尔比为1：1～2：0.01。
31、作为本专利技术所述制备方法的一种优选方案，其中：所述式(7)所示化合物与式(4)所示化合物的摩尔比为1：1～2。
32、本专利技术的另一个目的是，克服现有技术中的不足，提供一种离子型聚氨酯聚合物在制备力-电耦合传感器中的应用。
33、本专利技术有益效果：(1)本专利技术首次提供一种离子型聚氨酯聚合物，具有较高的强度、韧性，以及良好的电学性能和透光性，是一种灵敏的力-电耦合传感聚合物，在力-电耦合传感器应用领域就有良好的应用前景。
34、(2)本专利技术离子型聚氨酯聚合物合成方法工艺简单，可控制性好，易于实施，反应条件温和，适用于大规模工业化生产。
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1.一种离子型聚氨酯聚合物，其特征在于：所述离子型聚氨酯聚合物具有如式(1)所示结构：
2.权利要求1所述离子型聚氨酯聚合物的制备方法，其特征在于：包括，
3.如权利要求2所述离子型聚氨酯聚合物的制备方法，其特征在于：所述式(2)所示化合物与式(3)所示化合物与Lewis碱的摩尔比为1：2～4：0.01。
4.如权利要求3所述离子型聚氨酯聚合物的制备方法，其特征在于：所述Lewis碱括三乙胺、吡啶、N,N-二异丙基乙胺、4-二甲氨基吡啶、三乙醇胺；
5.如权利要求2所述离子型聚氨酯聚合物的制备方法，其特征在于：所述在缓冲液中透析6～24h进一步纯化产物，其中，缓冲液包括水、甲醇、乙醇中的任意一种或两种以上的组合。
6.如权利要求2所述离子型聚氨酯聚合物的制备方法，其特征在于：所述使式(5)所示化合物与(6)所示化合物溶解在溶剂中于60～100℃反应1～3h，其中，溶剂包括四氢呋喃、二甲基亚砜、N,N-二甲基甲酰胺中的任意一种或两种以上的组合。
7.如权利要求6所述离子型聚氨酯聚合物的制备方法，其特征在于：所述
8.如权利要求2所述离子型聚氨酯聚合物的制备方法，其特征在于：所示式(5)所示化合物、(6)所示化合物化合物与催化剂的摩尔比为1：1～2：0.01。
9.如权利要求2所述离子型聚氨酯聚合物的制备方法，其特征在于：所述式(7)所示化合物与式(4)所示化合物的摩尔比为1：1～2。
10.如权利要求1所述离子型聚氨酯聚合物在制备力-电耦合传感器中的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种离子型聚氨酯聚合物，其特征在于：所述离子型聚氨酯聚合物具有如式(1)所示结构：
2.权利要求1所述离子型聚氨酯聚合物的制备方法，其特征在于：包括，
3.如权利要求2所述离子型聚氨酯聚合物的制备方法，其特征在于：所述式(2)所示化合物与式(3)所示化合物与lewis碱的摩尔比为1：2～4：0.01。
4.如权利要求3所述离子型聚氨酯聚合物的制备方法，其特征在于：所述lewis碱括三乙胺、吡啶、n,n-二异丙基乙胺、4-二甲氨基吡啶、三乙醇胺；
5.如权利要求2所述离子型聚氨酯聚合物的制备方法，其特征在于：所述在缓冲液中透析6～24h进一步纯化产物，其中，缓冲液包括水、甲醇、乙醇中的任意一种或两种以上的组合。
6.如权利要求2所述离子型聚氨酯聚合物的制备方法...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈海明，陆凯，茅东升，
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：
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