【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于高分子材料领域，具体涉及一种多酚改性聚氨酯扩链剂和光热聚氨酯材料及其制备方法和应用。
技术介绍
1、聚氨酯因其优越的机械性能、分子结构的可调控性以及生物相容性，逐渐成为组织工程和药物递送的理想材料。聚氨酯的合成主要通过羟基和异氰酸酯基之间的聚加成反应实现，因此不同二元醇和二异氰酸酯的原料种类及比例在材料制备过程中得以应用，从而实现对于聚氨酯力学、降解等性能的调控，以适用伤口修复、血管支架、心脏瓣膜等不同的实际医学应用环境。
2、目前，基础聚氨酯材料缺乏多样化的生物功能，例如，力学性能和光热形状记忆性能较差，难以适应人体内的复杂生理环境，因此在治疗各种疾病时效果有限。为了解决这一问题，通过引入功能化基团来增强聚氨酯材料的生物活性显得尤为重要。这种方法不仅可以提升材料的适应性，还能扩展其在医疗领域的应用范围。
技术实现思路
1、本专利技术的第一目的在于提供一种具有出色力学性能及光热形状记忆性能的多酚改性聚氨酯扩链剂。
2、本专利技术的第二目的在于提供上述多酚改性聚氨酯扩链剂的制备方法。
3、本专利技术的第三目的在于提供一种多酚改性光热聚氨酯材料的制备方法。
4、本专利技术的第四目的在于提供由上述方法制备得到的多酚改性光热聚氨酯材料。
5、本专利技术的第五目的在于提供上述多酚改性光热聚氨酯材料作为形状记忆材料的应用。
6、多酚是一类广泛存在于植物中的化合物，是植物的主要次生代谢产物之一。抗氧化性是多酚化
7、理论上，在聚氨酯材料中引入邻苯二酚、连苯三酚等多酚结构，可通过分子间π-π共轭作用显著增强材料对光的吸收能力，从而促进光能向热能的转换效率。然而，研究表明，直接以多酚化合物作为扩链剂实际上并无法提高聚氨酯材料的力学性能及光热形状记忆性能，这是因为多酚化合物的反应基团为酚羟基，当酚羟基被反应之后，存在破坏邻苯二酚、连苯三酚等多酚结构的可能性，对聚氨酯材料的力学性能及光学性能存在负面影响。
8、本专利技术的专利技术人经过深入且广泛研究之后发现，将同时具有双醇羟基结构及多酚结构的多酚化合物作为聚氨酯扩链剂可以极大程度地发挥多酚结构的优势，赋予聚氨酯材料良好的力学性能及光热形状记忆性能。推测其原因，可能是由于：当将同时具有双醇羟基结构及多酚结构的多酚化合物作为聚氨酯扩链剂时，聚氨酯预聚体中的异氰酸根优先与该扩链剂中的醇羟基反应，可以最大程度上保留扩链剂中邻苯二酚、连苯三酚等多酚结构，通过分子间π-π共轭作用显著增强材料对光的吸收能力，从而促进光能向热能的转换效率，而且可以提供额外的氢键及多酚-金属络合结构，进一步增强聚氨酯材料的力学性能。基于此，完成了本专利技术。
9、具体地，本专利技术提供的多酚改性聚氨酯扩链剂为具有式(1)所示结构的同时具有双醇羟基结构及多酚结构的化合物；
10、
11、式(1)中，r1和r2彼此独立地选自不存在、无取代或任选被一个或多个ra取代的c1-20亚烷基，ra为c1-6烷基；r3和r3ˋ彼此独立地选自h、c1-10烷基或式(1ˋ)所示的结构且r3和r3ˋ中至少一者具有式(1ˋ)所示的结构；
12、式(1ˋ)中，r4为不存在、无取代或任选被一个或多个ra取代的c1-20亚烷基，ra为c1-6烷基；r5、r6和r7彼此独立地选自h或oh；r8为酰胺基。
13、本专利技术提供的多酚改性聚氨酯扩链剂的制备方法包括将式(4)所示的双醇羟基化合物与式(5)所示的多酚化合物进行胺酯交换反应；
14、
15、式(4)中，r1和r2彼此独立地选自不存在、无取代或任选被一个或多个ra取代的c1-20亚烷基，ra为c1-6烷基；r3为h、c1-10烷基、-nh2或-c(o)o-rˋ；r9为-nh2或-c(o)o-rˋ；rˋ为h或c1-6烷基；
16、式(5)中，r4选自不存在、无取代或任选被一个或多个ra取代的c1-20亚烷基，ra为c1-6烷基；r5、r6和r7彼此独立地选自h或oh；r10为-nh2或-c(o)o-rˋ，rˋ为h或c1-6烷基，r9和r10能够发生胺酯交换反应以形成酰胺基。
17、本专利技术提供的多酚改性光热聚氨酯材料的制备方法包括以下步骤：
18、s1：将柔性聚合物二元醇和多异氰酸酯在催化剂的存在下进行聚加成反应，得到异氰酸酯双封端的聚氨酯预聚物；
19、s2：将异氰酸酯双封端的聚氨酯预聚物和上述多酚改性聚氨酯扩链剂进行扩链反应，得到多酚改性光热聚氨酯材料。
20、本专利技术还提供了由上述方法制备得到的多酚改性光热聚氨酯材料。
21、此外，本专利技术还提供了所述多酚改性光热聚氨酯材料作为形状记忆材料的应用。
22、本专利技术提供的聚氨酯扩链剂具有优异的力学性能以及光热形状记忆性能。再则，本专利技术提供的聚氨酯扩链剂上带有多酚基团，因此具有例如抗菌、抗氧化、生物粘附等多样的生物学功能，并能够与fe3+、mn2+、ni2+等过渡金属离子进行络合使聚氨酯材料具有更好的光热形状记忆功能，拓宽了聚氨酯材料的应用范围。此外，本专利技术提供的聚氨酯扩链剂制备方法简便，无催化剂及其他杂质生成，后处理方便，且可通过原料选择，实现扩链剂的低成本合成，有利于推广应用。
23、在一种优选实施方式中，当多酚改性光热聚氨酯材料中添加有fe3+、mn2+、ni2+等过渡金属离子时，不仅可以通过金属络合作用增强聚氨酯的力学性能，还能通过提高电子转移效率来进一步增强光热转换效率，使改性聚氨酯材料在光热治疗等需要高效光热转换的应用领域展现出更广泛的潜力。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种多酚改性聚氨酯扩链剂，其特征在于，所述多酚改性聚氨酯扩链剂为具有式(1)所示结构的同时具有双醇羟基结构及多酚结构的化合物；
2.根据权利要求1所述的多酚改性聚氨酯扩链剂，其特征在于，所述多酚改性聚氨酯扩链剂具有式(2)和/或式(3)所示的结构；
3.权利要求1所述多酚改性聚氨酯扩链剂的制备方法，其特征在于，该方法包括将式(4)所示的双醇羟基化合物与式(5)所示的多酚化合物进行胺酯交换反应；
4.根据权利要求3所述的多酚改性聚氨酯扩链剂的制备方法，其特征在于，所述双醇羟基化合物具有式(5)和/或式(6)所示的结构；
5.根据权利要求3所述的多酚改性聚氨酯扩链剂的制备方法，其特征在于，所述多酚化合物具有式(7)和/或式(8)所示的结构；
6.根据权利要求3所述的多酚改性聚氨酯扩链剂的制备方法，其特征在于，所述胺酯交换反应的条件包括温度为55～80℃，时间为24～72h；
7.一种多酚改性光热聚氨酯材料的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
8.根据权利要求7所述的多酚改性光热聚氨酯材料的
9.由权利要求7或8所述的方法制备得到的多酚改性光热聚氨酯材料。
10.权利要求9所述的多酚改性光热聚氨酯材料作为形状记忆材料的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种多酚改性聚氨酯扩链剂，其特征在于，所述多酚改性聚氨酯扩链剂为具有式(1)所示结构的同时具有双醇羟基结构及多酚结构的化合物；
2.根据权利要求1所述的多酚改性聚氨酯扩链剂，其特征在于，所述多酚改性聚氨酯扩链剂具有式(2)和/或式(3)所示的结构；
3.权利要求1所述多酚改性聚氨酯扩链剂的制备方法，其特征在于，该方法包括将式(4)所示的双醇羟基化合物与式(5)所示的多酚化合物进行胺酯交换反应；
4.根据权利要求3所述的多酚改性聚氨酯扩链剂的制备方法，其特征在于，所述双醇羟基化合物具有式(5)和/或式(6)所示的结构；
5.根据权利要求3所述的多酚改性聚氨酯扩链剂的制备方法...
【专利技术属性】
技术研发人员：宁振勃，毛凌辰，戴苏扬，李欣，甘志华，
申请(专利权)人：北京化工大学，
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。