【CN110028648A】一种自修复水性聚氨酯材料及其制备方法【专利】

(19)中华人民共和国国家知识产权局

(12)发明专利申请

(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910355028.X

(22)申请日 2019.04.29

(71)申请人 中国科学院长春应用化学研究所

地址 130022 吉林省长春市人民大街5625

号

(72)发明人 周光远　姜敏　梁全铎　张强　

(74)专利代理机构 北京集佳知识产权代理有限

公司 11227

代理人 王洋　赵青朵

(51)Int.Cl.

C08G 18/66(2006.01)

C08G 18/48(2006.01)

C08G 18/32(2006.01)

C08G 18/34(2006.01)

C08L 75/08(2006.01)

C08K 5/3415(2006.01)

(54)发明名称一种自修复水性聚氨酯材料及其制备方法(57)摘要本发明提供了一种自修复水性聚氨酯的制备方法，包括：将大分子二元醇加热脱水后与二异氰酸酯搅拌反应，得到第一预聚体；将第一预聚体与有机溶剂、含呋喃环的小分子二醇扩链剂、亲水扩链剂、封端剂和催化剂反应得到第二预聚体；将第二预聚体与中和剂中和，再在去离子水中与二胺扩链剂反应，高速分散乳化后，真空脱去溶剂得到水性聚氨酯乳液；将水性聚氨酯乳液与马来酰亚胺交联剂混合，加热反应后得到自修复水性聚氨酯。本发明制备的自修复水性聚氨酯材料在上述特定结构条件下能表现出良好的力学性能和自修复性能，乳液稳定性好，绿色环保，在加热条件下即可实现自修复，无需催化剂，条件温和，操作简单，

修复效果好。权利要求书2页 说明书7页 附图1页CN 110028648 A 2019.07.19

C N 110028648

A

权　利　要　求　书1/2页CN 110028648 A

1.一种自修复水性聚氨酯的制备方法，其特征在于，包括：

A)将大分子二元醇加热脱水后与二异氰酸酯搅拌反应，得到第一预聚体；

B)将第一预聚体与有机溶剂、含呋喃环的小分子二醇扩链剂、亲水扩链剂、封端剂和催化剂反应得到第二预聚体；

C)将第二预聚体与中和剂中和，再在去离子水中与二胺扩链剂反应，高速分散乳化后，真空脱去溶剂，得到水性聚氨酯乳液；

D)将水性聚氨酯乳液与马来酰亚胺交联剂混合，加热反应后得到自修复水性聚氨酯。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述大分子二元醇选自聚醚二元醇和聚酯二元醇中的一种或几种；其中所述的聚醚二元醇为聚乙二醇、聚丙二醇和聚四氢呋喃醚二醇中的一种或几种；所述的聚酯二元醇为聚己内酯二醇、聚己二酸乙二酯二醇、聚己二酸-1,3-丙二酯二醇、聚己二酸-1,4-丁二酯二醇和聚碳酸酯二醇中的一种或几种；所述大分子二元醇的分子量为400～20000。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述二异氰酸酯选自甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷-4,4’-二异氰酸酯、四甲基苯二甲基二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、1,4-环己烷二异氰酸酯和4,4’-二环己基甲烷二异氰酸酯中的一种或几种。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述含呋喃环的小分子二醇扩链剂选自2,5-呋喃二甲醇、2,5-呋喃二乙醇、2,5-呋喃二丙醇、2,5-呋喃二丁醇、2,5-呋喃二戊醇、2,5-呋喃二己醇、二呋喃甲醇基甲烷、2,2-二呋喃甲醇基丙烷、2-呋喃甲醇基-1,3-丙二醇、2-呋喃甲醇基-1,4-丁二醇、2-呋喃甲醇基-1,5-戊二醇、3-呋喃甲醇基-1,5-戊二醇和1,2-二呋喃-乙二醇中的一种或几种。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述亲水扩链剂选自二羟甲基丙酸和二羟甲基丁酸中的一种或两种；

所述封端剂选自2-呋喃甲醇、5-甲基-2-呋喃基甲醇、1-呋喃基乙醇、2-呋喃基乙醇、1-呋喃基丙醇、2-呋喃基丙醇、1-(呋喃-2-基)-2-丙醇和1-(2-呋喃基)-1-丁醇中的一种或几种；

所述催化剂选自催化剂为二月桂酸二丁基锡、辛酸亚锡、二丁基氧化锡、羧酸钾、吡啶、N,N’-二甲基吡啶、三乙醇胺、三乙胺、N,N-二甲基环己胺和三乙烯二胺中的一种或几种；

所述有机溶剂为丙酮、丁酮和四氢呋喃中的一种或几种。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述中和剂选自三乙胺、三丙胺、氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸氢钠、醋酸钠、焦磷酸钠、碳酸钠、氨水、盐酸、磷酸、甲酸、醋酸、AMP-95、二乙醇胺、三乙醇胺和氨基乙酸的一种或几种；

所述二胺扩链剂选自乙二胺、1,6-己二胺、1,4-苯二胺、4,4’-二氨基-3,3’-二氯二苯甲烷和异佛尔酮二胺中的一种或几种；

所述含马来酰亚胺交联剂为4,4-双马来酰亚胺基二苯甲烷、1,2-双马来酰亚胺基乙烷、1,4-双马来酰亚胺基丁烷、1,6-双马来酰亚胺基己烷、N,N’-1,3-亚苯基双马来酰亚胺、N,N’-1,4-亚苯基二马来酰亚胺、1,8-双马来酰亚胺二甘醇和1,11-双马来酰亚胺三甘醇中的一种或几种。

7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤A)所述加热脱水温度为50～150

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