【技术实现步骤摘要】
本专利技术提供一种深共晶溶剂及其制备的热塑性聚氨酯弹性体和制备方法，属于生物医用材料领域。
技术介绍
1、通过简单的手段赋予生物医用热塑性弹性体生物活性是一个艰难的挑战。将氨基酸这种参与生物体内代谢的天然小分子作为扩链剂聚合到热塑性聚氨酯弹性体上，是解决上述问题的一种可能的途径。然而，氨基酸具有大量的极性基团（如氨基，羧基，羟基），这使得氨基酸分子间作用力强，熔点接近甚至高于分解温度，难熔的特点使得氨基酸分子上的氨基与异氰酸酯的反应活性低，因而将其作为扩链剂直接加入聚合体系参与反应，从而聚合到热塑性聚氨酯的主链上存在较大困难。
2、此外，同样由于氨基酸较强的分子间作用力，其只易溶于极高极性的溶剂如甲醇或水，但这类溶剂与异氰酸根基团反应活性较高，会导致合成过程中产生副反应，例如水在聚氨酯制备过程中容易导致交联。因此，常规使用氨基酸扩链热塑性聚氨酯的策略都是用极性较高且高沸点的有机溶剂如n,n-二甲基甲酰胺或者是三氯甲烷分散氨基酸，再加入聚合体系参与扩链，但由于氨基酸在这些有机溶剂中溶解度很低，尽管这种方式能够一定程度上增加氨基酸与异氰酸酯的反应效率，但反应效率仍不够高，聚氨酯分子量难以提高，且有机溶剂的残留也会在材料后续植入体内时造成炎症。
3、此外，研究人员也尝试采取其他策略，例如使用氨基酸基离子液体或者合成氨基酸衍生物，来克服氨基酸本身难溶解且熔点高的缺点。公开号为cn114907546a的专利申请提出了一种合成多功能聚脲基酸酯衍生物的方法，其中涉及到的氨基酸衍生物，要在严苛条件或者是有剧毒的光气参与下
技术实现思路
1、本专利技术提供一种深共晶溶剂，由如下摩尔份数的组分组成：氨基酸0.5~3.5份、二元醇0.5~3.5份、碱0.5~3.5份、季铵盐扩链剂0~1份；所述氨基酸和碱的摩尔份数相等，二元醇的熔点不高于-20℃。
2、进一步地，上述的深共晶溶剂由如下摩尔份数的组分组成：氨基酸1份、二元醇1份、碱1份；或氨基酸1份、二元醇1份、碱1份、季铵盐扩链剂1份。
3、更进一步地，上述氨基酸为赖氨酸、精氨酸、丝氨酸、苏氨酸、脯氨酸、组氨酸、色氨酸、天门冬氨酸、酪氨酸、谷氨酸、甘氨酸、亮氨酸、苯丙氨酸、丙氨酸中的任意一种或多种；
4、上述二元醇为1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、1,2-丁二醇、1,3-丁二醇中的任意一种或多种；
5、上述碱为氢氧化钠、三乙胺、n-甲基吗啡啉、n-乙基吗啡啉、氢氧化钾、三亚乙基二胺、二甲基环己胺、四甲基乙二胺、二甲基乙醇胺中的任意一种或多种；
6、上述季铵盐扩链剂为：其中，r为羟基或氨基，x为卤素；p、q分别独立选自1~5的整数，n选自2~17的整数。
7、更进一步地，上述氨基酸为精氨酸，二元醇为1，2-丙二醇，碱为氢氧化钠，季铵盐扩链剂为：
8、或
9、。
10、本专利技术还提供了上述的深共晶溶剂在制备热塑性聚氨酯弹性体中的用途。
11、本专利技术还提供了一种热塑性聚氨酯，用包括上述深共晶溶剂的原料制备而成。
12、进一步地，上述的热塑性聚氨酯由如下摩尔份数的原料制备而成：大分子二醇100份、二异氰酸酯200~450份、深共晶溶剂100~350份，优选为大分子二醇100份、二异氰酸酯380~420份、深共晶溶剂280~320份。
13、更进一步地，上述的热塑性聚氨酯由如下摩尔份数的原料制备而成：大分子二醇100份、二异氰酸酯400份、深共晶溶剂300份。
14、进一步地，上述的热塑性聚氨酯原料中，所述大分子二醇是聚己内酯二醇或其与其他大分子二醇的混合物，所述混合物中，聚己内酯二醇的摩尔分数不低于50%；所述其他大分子二醇为聚碳酸酯二醇、聚乳酸二醇、聚乙二醇的任意一种或多种的混合；优选地，所述大分子二醇是聚己内酯二醇；
15、所述二异氰酸酯为异佛尔酮二异氰酸酯、二环己基甲烷二异氰酸酯、赖氨酸乙酯二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、1,4-环己烷二异氰酸酯、环己烷二亚甲基二异氰酸酯中的任意一种或多种的混合；优选为异佛尔酮二异氰酸酯、二环己基甲烷二异氰酸酯、1,4-环己烷二异氰酸酯、环己烷二亚甲基二异氰酸酯中的任意一种或多种的混合；更优选为异佛尔酮二异氰酸酯。
16、本专利技术还提供了上述的热塑性聚氨酯的制备方法，包括如下步骤：
17、（1）干燥脱水的大分子二醇和二异氰酸酯在82~88℃下反应至少2小时；
18、（2）温度降至67~73℃，加入深共晶溶剂，110~130℃反应至少6小时。
19、本专利技术的有益效果：本专利技术提供了一种以特定种类和比例的原料组成的，稳定性优异的氨基酸深共晶溶剂体系，该体系能够用于热塑性聚氨酯制备的扩链步骤，简便且高效地成功将氨基酸合成到聚氨酯主链上，制得氨基酸扩链的具有优异生物活性、机械性能的热塑性聚氨酯，在生物医用材料中有很好的应用前景。
20、本专利技术所述大分子二元醇，指数均分子量不低于400的二元醇。
21、本专利技术所述季铵盐扩链剂，指结构中有2个羟基或2个氨基，至少含有一个季铵基团，连在季铵基团上的碳链长度不小于4个碳的季铵盐化合物。
22、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改、替换或变更。
23、以下通过实施例形式的具体实施方式，对本专利技术的上述内容再作进一步的详细说明。但不应将此理解为本专利技术上述主题的范围仅限于以下的实例。凡基于本专利技术上述内容所实现的技术均属于本专利技术的范围。
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1.一种深共晶溶剂，其特征在于，由如下摩尔份数的组分组成：氨基酸0.5~3.5份、二元醇0.5~3.5份、碱0.5~3.5份、季铵盐扩链剂0~1份；所述氨基酸和碱的摩尔份数相等，二元醇的熔点不高于-20℃。
2.如权利要求1所述的深共晶溶剂，其特征在于，由如下摩尔份数的组分组成：氨基酸1份、二元醇1份、碱1份；或氨基酸1份、二元醇1份、碱1份、季铵盐扩链剂1份。
3.如权利要求1或2所述的深共晶溶剂，其特征在于，所述氨基酸为赖氨酸、精氨酸、丝氨酸、苏氨酸、脯氨酸、组氨酸、色氨酸、天门冬氨酸、酪氨酸、谷氨酸、甘氨酸、亮氨酸、苯丙氨酸、丙氨酸中的任意一种或多种；
4.如权利要求3所述的深共晶溶剂，其特征在于，所述氨基酸为精氨酸，所述二元醇为1，2-丙二醇，所述碱为氢氧化钠，所述季铵盐扩链剂为：
5.权利要求1~4任一项所述的深共晶溶剂在制备热塑性聚氨酯弹性体中的用途。
6.一种热塑性聚氨酯，其特征在于，用包括权利要求1~4任一项所述的深共晶溶剂的原料制备而成。
7.如权利要求6所述的热塑性聚氨酯，其特征在于，由如
8.如权利要求7所述的热塑性聚氨酯，其特征在于，由如下摩尔份数的原料制备而成：大分子二醇100份、二异氰酸酯400份、深共晶溶剂300份。
9.如权利要求7或8所述的热塑性聚氨酯，其特征在于，所述大分子二醇是聚己内酯二醇或其与其他大分子二醇的混合物，所述混合物中，聚己内酯二醇的摩尔分数不低于50%；所述其他大分子二醇为聚碳酸酯二醇、聚乳酸二醇、聚乙二醇的任意一种或多种的混合；
10.权利要求6~9任一项所述的热塑性聚氨酯的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种深共晶溶剂，其特征在于，由如下摩尔份数的组分组成：氨基酸0.5~3.5份、二元醇0.5~3.5份、碱0.5~3.5份、季铵盐扩链剂0~1份；所述氨基酸和碱的摩尔份数相等，二元醇的熔点不高于-20℃。
2.如权利要求1所述的深共晶溶剂，其特征在于，由如下摩尔份数的组分组成：氨基酸1份、二元醇1份、碱1份；或氨基酸1份、二元醇1份、碱1份、季铵盐扩链剂1份。
3.如权利要求1或2所述的深共晶溶剂，其特征在于，所述氨基酸为赖氨酸、精氨酸、丝氨酸、苏氨酸、脯氨酸、组氨酸、色氨酸、天门冬氨酸、酪氨酸、谷氨酸、甘氨酸、亮氨酸、苯丙氨酸、丙氨酸中的任意一种或多种；
4.如权利要求3所述的深共晶溶剂，其特征在于，所述氨基酸为精氨酸，所述二元醇为1，2-丙二醇，所述碱为氢氧化钠，所述季铵盐扩链剂为：
5.权利要求1~4任一项所述的深共晶溶剂在制备热塑...
【专利技术属性】
技术研发人员：谭鸿，魏洪秀，甄澳，李洁华，李震，罗锋，
申请(专利权)人：四川大学，
类型：发明
国别省市：
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