[发明专利]一种胆甾醇类侧链液晶聚氨酯脲材料及其制备方法

权利要求书

1.一种胆甾醇类侧链液晶聚氨酯脲，其特征在于：由单端二羟基胆甾醇类液晶单体DAP与双端羟基聚乙二醇PEG混合，再用含有脲基结构的二异氰酸酯进行扩链，经纯化得到胆甾醇类侧链液晶聚氨酯脲，结构如式1所示：

其中：

R₁:

R₂：

R₃：

m＝15～90，n＝20～65。

2.根据权利要求1所述的胆甾醇类侧链液晶聚氨酯脲，其特征在于，液晶聚氨酯脲的数均分子量为1.0×10⁵～5.0×10⁵，分散系数为1.20～1.51；液晶聚氨酯脲中的DAP的质量含量为25-52％，PEG的质量含量为12-52％；纯化方式为：向体系中加入DMF稀释至浓度为6～10g/100mL，8倍体积冰乙醚沉降，所得固体35～45℃真空干燥至恒重。

3.一种胆甾醇类侧链液晶聚氨酯脲的制备方法，其特征在于：具体步骤为：将单端二羟基液晶单体DAP与双端羟基聚乙二醇PEG混合，加入N,N-二甲基甲酰胺DMF溶解后，加入含有脲基结构的二异氰酸酯扩链剂的DMF溶液进行扩链反应，反应后降至常温，加入DMF稀释，经纯化沉降，真空干燥得到胆甾醇类侧链液晶聚氨酯脲，将其溶于有机溶剂，通过溶剂挥发法制备膜材料；

所述单端二羟基液晶单体DAP结构式如式为：

制备方法为：将1-硫代甘油溶解在无水氯仿中，干燥氩气除氧，加入液晶单体AP和催化剂二异丙胺，在常温下反应24-36h，反应结束后，将混合物用20～30倍体积的无水乙醚沉降，过滤，无水乙醚洗涤，最后在70-90℃下真空干燥至恒重，产率为90-95％；

反应方程式如下：

4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，1-硫代甘油溶解在无水氯仿中浓度为0.8～1.2g/mL；1-硫代甘油与液晶单体摩尔比为1.01:1～1.05:1；催化剂二异丙胺用量为反应物总质量的1.3％～1.6％。

5.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于：PEG的数均分子量为1000～3000，分散系数为1.15～1.30；DAP与PEG的投料摩尔比为2:1～6:1；DAP与PEG在DMF中的总浓度为0.4～0.6g/mL；扩链剂的加入方式为滴加扩链剂的DMF溶液，浓度为0.5～1g/mL，滴加速度为10mL/min；扩链剂的-NCO与DAP和PEG的-OH总的摩尔比为1.01:1～1.05:1；扩链反应在干燥氮气下进行，反应温度为65～90℃，反应时间为3～6h；液晶聚氨酯脲的纯化方式为向体系中加入DMF稀释至浓度为6～10g/100mL，8倍体积冰乙醚沉降，所得固体35～45℃真空干燥至恒重。

6.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于：膜材料的制备方法为：将液晶聚氨酯脲材料溶解于有机溶剂中，配成浓度为4.0～7.0g/100mL的溶液，于聚四氟乙烯模具中经溶剂挥发成膜制备得到液晶聚氨酯脲膜材料。

7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于：所述有机溶剂为四氢呋喃、二氯甲烷、三氯甲烷、丙酮。

8.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于：溶剂挥发温度为15～25℃，常压挥发60～90h，后经常温真空干燥1天，得液晶聚氨酯脲膜材料。

9.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述二异氰酸酯为1,6-六亚甲基二异氰酸酯-1,4-丁二胺-1,6-六亚甲基二异氰酸酯，结构式如下：

制备方法为：干燥氮气保护及机械搅拌下，将1,4-丁二胺BDA滴加到1,6-六亚甲基二异氰酸酯HDI中，室温下反应3～6h后，向反应产物中加入正己烷，搅拌均匀后，抽滤得白色固体，反复用正己烷洗涤至滤液IR检测无-NCO吸收峰，真空干燥至恒重，得白色固体1,6-六亚甲基二异氰酸酯-1,4-丁二胺-1,6-六亚甲基二异氰酸酯；

反应式为：

10.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于，1,4-丁二胺和1,6-六亚甲基二异氰酸酯的摩尔比为1:6～1:12；正己烷体积为反应产物体积的3～6倍。