一种高性能聚氨酯及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种高性能聚氨酯及其制备方法和应用，包括，将多元醇、二异氰酸酯和催化剂混合进行聚合反应，聚合反应可以在溶剂作用下进行，得到预聚体；将所述预聚体与扩链剂进行扩链反应，得到聚氨酯中间体；将所述的聚氨酯中间体与含有交联结构的两性离子单体进行交联反应，得到高性能聚氨酯。本发明专利技术提供的高性能聚氨酯在满足优良力学强度的基础上，还具有低摩擦系数、低细胞毒性与低永久变形率的优势。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于聚氨酯，具体涉及到一种高性能聚氨酯及其制备方法和应用。

技术介绍

1、聚氨酯是指在高分子链上含有-nhcoo-或nhconh-的聚合物，通过调控合成过程中多异氰酸酯、多元醇和扩链剂的种类及比例，使得聚氨酯具有较为出色的力学、耐磨、耐老化等性能，并且已经广泛应用于弹性体、泡沫、涂料和树脂等领域。然而，随着科学技术的快速发展和应用领域的不断延伸，聚氨酯不仅需要能够维持良好的力学性能，同时也要具备较低的摩擦系数、永久变形率和细胞毒性等特性。例如，低摩擦系数与低永久变形率能够提高聚氨酯材料的使用寿命，低细胞毒性是聚氨酯应用于医疗器械和人工移植物的前提。

2、目前，降低聚氨酯摩擦系数的主要方法是在其主体中填充带有水润滑性质的填充材料，但是填充材料与聚氨酯之间结合力差，长期应用过程中容易从聚氨酯中脱落出来，反而会使聚氨酯的摩擦性能与细胞毒性变差。此外，该方法对于聚氨酯的永久变形率并没有明显改善。对于降低聚氨酯永久变形率，一般可以通过调节多异氰酸酯、多元醇以及扩链剂的种类和含量来加以改善，但无法满足同时降低聚氨酯摩擦系数与细胞毒性的效果。...

【技术保护点】

1.一种高性能聚氨酯，其特征在于：所述高性能聚氨酯的化学结构如式(1)所示：

2.如权利要求1所述的高性能聚氨酯，其特征在于：所述交联两性离子单元是基于式(2)、式(3)或式(4)交联两性离子单体得到的，

3.如权利要求1所述的高性能聚氨酯，其特征在于：所述C1～C10亚烷基为直链或带有支链结构的饱和亚烷基链；所述C1～C10含氟烷基为直链或带有支链的饱和亚烷基链中碳原子上的H完全或部分被氟原子取代；所述C1～C10含硅烷基为直链或带有支链的饱和亚烷基链的链末端被三甲氧基硅烷或三乙氧基硅烷取代。

4.如权利要求1～3任一所述的高性能聚氨酯的制备方法，其...

【技术特征摘要】

1.一种高性能聚氨酯，其特征在于：所述高性能聚氨酯的化学结构如式(1)所示：

2.如权利要求1所述的高性能聚氨酯，其特征在于：所述交联两性离子单元是基于式(2)、式(3)或式(4)交联两性离子单体得到的，

3.如权利要求1所述的高性能聚氨酯，其特征在于：所述c1～c10亚烷基为直链或带有支链结构的饱和亚烷基链；所述c1～c10含氟烷基为直链或带有支链的饱和亚烷基链中碳原子上的h完全或部分被氟原子取代；所述c1～c10含硅烷基为直链或带有支链的饱和亚烷基链的链末端被三甲氧基硅烷或三乙氧基硅烷取代。

4.如权利要求1～3任一所述的高性能聚氨酯的制备方法，其特征在于：包括，

5.如权利要求4所述的制备方法，其特征在于：所述异氰酸酯摩尔量与多元醇摩尔量的比值为1：0.1～0.9；所述异氰酸酯和多元醇总质量与催化剂质量的比值为1：0.001～0.01；所述二异氰酸酯、多元醇和催化剂总质量与溶剂质量的比值为1：0～40；所述预聚体摩尔量与扩链剂摩尔量的比值为1：0.1～0.9；所述预聚体和扩链剂总质量与溶剂质量的比值为1：0～40；所述聚氨酯中间体nco基团摩尔量与交联两性离子单体(oh+nh2)基团摩尔量的比值为1：0.7～1.3；所述聚氨酯中间体和交联两性离子单体总质量与溶剂质量的比值为1：0～40。

6.如权利要求4所述的制备方法，其特征在于：所述聚合反应、扩链反应和交联反应的反应温度为40℃～110℃，反应时间为0.5h～120h，反应压强为0.05mpa～2mpa。

7.如权利要求4所述的制备方法，其特征在于：所述多元醇包括聚酯多元醇、聚醚多元醇、...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨小牛，胡凌峰，李金歌，阮明波，王洪博，
申请(专利权)人：中国科学院长春应用化学研究所，
类型：发明
国别省市：