[发明专利]一种具有荧光的可快速自修复的生物基聚氨酯及其制备方法

说明书

本发明涉及聚氨酯工业技术领域，尤其涉及一种具有荧光的可快速自修复的生物基聚氨酯及其制备方法。该方法包括：首先将生物基的姜黄素进行改性，使用一种羟胺与姜黄素在溶剂的回流温度下反应。改性后的姜黄素原本的特征β‑二羰基酮消失，两个羰基被替代为肟键。使用二异氰酸酯与改性后的姜黄素反应制备的新型生物基聚氨酯涂层。本发明制备的新型涂层具备荧光，快速固化，快速自修复，快速回收，优秀的热力学、机械性能，以及相较于传统聚氨酯更为绿色环保的特点。

技术领域

本发明涉及聚氨酯工业技术领域，尤其涉及一种具有荧光的可快速自修复的生物基聚氨酯及其制备方法。

背景技术

生物基产品(Biobasedproducts)主要指除粮食以外的秸秆等木质纤维类农林原料。以其为原料生产环境友好的化工产品和绿色能源是人类实现可持续发展的必由之路，生物基产品及绿色能源问题已经成为世界科技领域的前沿。生物基材料以谷物、豆科、秸秆、竹木粉等可再生生物质为原料，通过生物转化获得生物高分子材料或单体，然后进一步聚合形成的高分子材料，可以称得上是真正环保的新材料。现如今，生物基材料已经与纳米材料等纳入了新材料研究的前沿领域。生物基材料相较于传统材料，可以有效减少生产过程中的碳排放。例如，生产1kg尼龙-碳排放量相比生产1kg尼龙-66减少了4.31kg，碳排放能够有效量化减少。大部分尼龙材料很难降解，需要长达几十年的降解，并且降解后产生的有害物质也非常多。而生物基材料废弃时，可经由燃烧或堆肥等生物降解法，转变为水和二氧化碳等无毒小分子，重新进入自然循环中，维护整个生态平衡，无需担心造成环境污染。以生物基为原料生产环境友好的化工产品和绿色能源是人类实现可持续发展的必由之路，生物基产品及绿色能源问题已经成为世界科技领域的前沿。

荧光材料是指在紫外灯的照射下，可以发出荧光的一类高分子材料。在服饰、药物载体、商品包装、标牌、信号、安全危险标志、显示器、医疗诊断等领域广泛应用，已显示出很大的优越性。然而，大多数报道的荧光聚合物是荧光颜料与高分子材料公同混合而成的。二者之间的相容性较差，因此这种物理意义上的共同混合的方法中荧光染料易分散和转移，并且在储存过程中也很难阻止荧光颜料的泄露和聚合物机械性能降低的现象。因此开发出具有荧光性能的同时还具有低分散和转移性的对环境友好符合绿色化学发展理念的聚氨酯聚合物显得尤为重要。

聚氨酯(PU)是一种用途广泛的材料，应用于许多领域，如泡沫、粘合剂、弹性体和涂料。大多数聚氨酯是从石油原料中提取的化学交联聚合物，因此它们在使用后不能再加工或回收，并且强烈依赖有限的石油资源。与其他传统聚合物一样，聚氨酯的发展也受到资源问题和环境污染的挑战。因此，人们致力于从可再生资源中开发基于生物的生态友好型聚合物，这些资源包括生物多元醇、木质素和植物油。其中，具有柔性脂肪酸结构的植物油被认为是聚氨酯(PU)软段的完美构建块。生物基聚氨酯材料因其相较于传统聚氨酯材料毒性更小对环境更加友好的特点使其在市场上较传统聚氨酯而言具有更大的发展空间，且因其符合绿色化学的发展理念使其有更加长远的发展前景，广泛应用于纺织、医药卫生、涂料和皮革等领域。

因此，如何提供一种具有荧光的可快速自修复的生物基聚氨酯及其制备方法是本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具有荧光的可快速自修复的生物基聚氨酯及其制备方法，以解决现有技术存在的缺陷。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

本发明提供了一种具有荧光的可快速自修复的生物基聚氨酯的制备方法，包括以下步骤：

S1：将姜黄素双肟、多元醇与无水溶剂混合至澄清，得到混合液；

S2：将所得混合液和二异氰酸酯在催化剂作用下进行反应，得到具有荧光的可快速自修复的生物基聚氨酯。

优选的，所述姜黄素双肟的制备方法，包括如下步骤：

将羟胺水溶液、吡啶、姜黄素、无水乙醇混合后反应得到姜黄素双肟。