[发明专利]一种线性温敏型聚氨酯及其制备方法

说明书

本发明涉及高分子功能材料领域，具体涉及一种线性温敏型聚氨酯及其制备方法。其制备方法为：将聚碳酸酯二醇和二羟甲基丙酸加入有机溶剂中，75‑85℃及氮气保护下搅拌均匀，然后加入六亚甲基二异氰酸酯和催化剂，在75‑85℃下搅拌反应3h以上生成异氰酸根为端基的线性聚氨酯，然后加入乙二胺和三乙胺，继续搅拌反应2h以上，得氨基为端基的线性聚氨酯，再加入N‑异丙基丙烯酰胺，继续搅拌反应12h以上，然后加入去离子水，真空旋蒸去除有机溶剂，即得。本发明提供的线性温敏型聚氨酯的聚氨酯链段两端直接由N‑异丙基丙烯酰胺封端，不含有其他链段，合成方法简单，省略了聚N‑异丙基丙烯酰胺的合成和化学接枝步骤，同时也节省了合成原料，降低了成本。

技术领域

本发明涉及高分子功能材料领域，具体涉及一种线性温敏型聚氨酯及其制备方法。

背景技术

温敏型聚氨酯将聚氨酯(PU)优异的机械性能和温敏物质的温度敏感性结合在一起，具有良好的水溶性、环境污染小、粘黏性好、较高的强度和耐磨性等优点，除此之外还具有智能的温度刺激响应性、形状记忆效应等特点，近年来在涂料、生物材料等方面得到广泛应用。

现阶段，无论是和物理共混法，还是化学接枝法，合成的温敏聚氨酯的分子，从结构上分为两个部分，一部分是聚氨酯链段，一部分是具有温度敏感特性的聚合物链段。N-异丙基丙烯酰胺的聚合物是具有低临界溶解温度(LCST)的温敏材料，近年来有关其的报道与日俱增，它在药物控制释放、细胞培养、温敏开关膜等方面的潜在应用价值引起各国学者浓厚的兴趣。以N-异丙基丙烯酰胺的聚合物为温敏链段的温敏型聚氨酯具有较好的温敏特性，应用前景广阔，但其合成方法主要为化学接枝法，即要分别合成聚氨酯链段和聚N-异丙基丙烯酰胺链锻，然后用后者对前者化学接枝，合成方法较为复杂，生产成本高。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种线性温敏型聚氨酯及其制备方法，制得的线性温敏型聚氨酯具有温敏特性，制备方法简单。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种线性温敏型聚氨酯的制备方法，其包括如下步骤：将摩尔比为2.1-2.5：1的聚碳酸酯二醇和二羟甲基丙酸加入有机溶剂中，75-85℃及氮气保护下搅拌均匀，然后加入六亚甲基二异氰酸酯和催化剂，其中六亚甲基二异氰酸酯与二羟甲基丙酸的摩尔比为4-5：1,在75-85℃下搅拌反应3h以上生成异氰酸根为端基的线性聚氨酯，然后加入乙二胺和三乙胺，其中乙二胺与二羟甲基丙酸的摩尔比为1.3-1.4：1，三乙胺与二羟甲基丙酸的摩尔比为1.5-1.7：1，继续搅拌反应2h以上，得氨基为端基的线性聚氨酯，加入与乙二胺等摩尔量的N-异丙基丙烯酰胺，继续搅拌反应12h以上，然后加入去离子水，真空旋蒸去除有机溶剂，即得所述的线性温敏型聚氨酯，反应方程式如下：

具体的，催化剂为二月桂酸二丁基锡，二羟甲基丙酸与催化剂的摩尔比为3-6：1。

具体的，有机溶剂为N-甲基吡咯烷酮和丙酮任意比例的混合。

具体的，二羟甲基丙酸与有机溶剂的用量比为0.004mol:40-60mL。

具体的，三乙胺与去离子水的用量比例为0.004mol:150-200mL。

优选的，聚碳酸酯二醇和二羟甲基丙酸的摩尔比为2.3：1,六亚甲基二异氰酸酯与二羟甲基丙酸的摩尔比为4：1。

具体的，聚碳酸酯二醇在加入有机溶剂之前经过真空除水处理，真空度为-0.095MPa，除水温度为130℃。

具体的，聚碳酸酯二醇的数均分子量为500、1000或2000。

具体的，真空旋蒸的真空度为0.095MPa、旋蒸温度为20-25℃。

本发明还提供一种线性温敏型聚氨酯，其通过上述的方法制备得到。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：