[发明专利]一种基于双硒动态共价键和氢键的水性聚氨酯自修复涂饰材料

摘要

本发明公开了一种基于双硒动态共价键与氢键的水性聚氨酯自修复涂饰材料的制备方法，该材料是通过二异氰酸酯、高分子二元醇、二羟甲基丙酸、UPy基扩链剂和双硒二醇反应得到聚氨酯预聚体，然后加入三乙胺中和，最后加入去离子水和二元胺乳化扩链得到。该材料的自修复性能基于双硒键可见光动态可逆特性以及氢键快速断裂‑重组特性，在温和可见光照下即可实现对损伤可重复的快速自修复，避免了传统自修复所需高温、紫外光照等条件对材料的破坏，并将重组快但键能弱的氢键和重组慢但键能强的双硒键结合起来，实现自修复的快慢结合，达到了更好的自修复效果。该材料可应用于多领域的涂饰，具有广阔的应用前景。

主权项

1.一种基于双硒动态共价键和氢键的水性聚氨酯自修复涂饰材料的制备方法，其特征在于其合成原料中各组分的质量配比如下：该水性聚氨酯自修复涂饰材料是通过以下特定工艺合成：(1)在90～130℃，利用旋转蒸馏装置在真空度为0.09MPa的条件下对高分子二元醇减压蒸馏3～5小时，以去除水分；(2)在120～130℃、利用旋转蒸馏装置在真空度为0.09MPa的条件下对二羟甲基丙酸减压蒸馏2～4小时，以去除水分；(3)在100～120℃，一定量的甲基胞嘧啶与二异氰酸酯反应16～24小时，而后加入一定量正戊烷，产物中产生沉淀，过滤出沉淀物，用正戊烷清洗后在30～40℃、0.09～0.08MPa下蒸干溶剂，得带异氰酸酯基团的甲基胞嘧啶，即UPy‑NCO；(4)在25～35℃，一定量的UPy‑NCO与2‑氨基‑2‑甲基‑1，3‑丙二醇在有机溶剂中回流反应4～8小时，产物离心后取沉淀部分在30～40℃、0.09～0.08MPa下蒸干溶剂，得到UPy基扩链剂；(5)在三口烧瓶中按照顺序依次加入一定量的高分子二元醇、二异氰酸酯、二月桂酸二丁基锡，加热至60～90℃，反应3～6小时；(6)降温至50～60℃，加入一定量的二羟甲基丙酸，双硒二醇以及UPy基扩链剂进行扩链，继续反应6～8个小时，得到端基为异氰酸酯基的聚氨酯预聚体；(7)加入一定量有机溶剂降粘，并加入一定量三乙胺中和反应8～12分钟；(8)反应容器中加入一定量去离子水，快速搅拌至体系分散均匀，随后再加入一定量去离子水稀释的二元胺扩链剂，保持40～60℃，在转速1400～1800r/min的条件下乳化扩链2～4小时；(9)在40～50℃、0.09～0.08MPa真空度下减压蒸馏2～3小时，脱出体系中的有机溶剂，即得到基于双硒动态共价键和氢键的水性聚氨酯自修复涂饰材料。