專利名稱：光學(xué)活性聚氨酯-酰胺材料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種光學(xué)活性聚氨酯-酰胺材料及其制備方法，屬于有機(jī)功能聚合物 材料的制備范疇。
背景技術(shù)：
聚氨酯材料具有優(yōu)異的耐磨性、耐油性以及彈塑性能而被廣泛應(yīng)用于汽車、建筑、 機(jī)械、航空航天、電子等領(lǐng)域。然而，普通聚氨酯材料的耐熱性較差，其抗拉強(qiáng)度、彈性模量 等機(jī)械性能在80-90°C會(huì)明顯下降，使其應(yīng)用范圍受到了一定限制。因而，高熱穩(wěn)定性聚氨 酯的研發(fā)受到了人們的普遍重視。將具有不同特性的聚合物官能團(tuán)引入高分子鏈結(jié)構(gòu)中 是提高材料性能的重要手段之一。例如，聚酰亞胺是一類以酰亞胺環(huán)為結(jié)構(gòu)特征的高性能 聚合物，其在高溫的環(huán)境中仍能保持優(yōu)異的力學(xué)性能，聚酰胺則具有很好的耐酸堿、耐有機(jī) 溶劑等化學(xué)穩(wěn)定性，將二者用于聚氨酯材料的改性中，可以顯著提高其應(yīng)用性能。并且聚酰 胺、酰亞胺官能團(tuán)的存在會(huì)產(chǎn)生大量的鏈間氫鍵作用，對(duì)于聚氨酯軟、硬段的混容性乃至大 分子鏈的高級(jí)結(jié)構(gòu)具有重要影響。此外，將氨基酸分子應(yīng)用于聚合物合成是一個(gè)非常有意義的研究方向，該類聚合 物被認(rèn)為是最有前景的一類材料。天然氨基酸及其衍生聚合物安全無毒，易于降解且具有 很好的生物相容性。專利CN200810045884公開了一種由ε -氨基己酸與至少兩種其它氨基 酸聚合而成的組織修復(fù)材料及其制備方法，專利CN02134373公開了一種氨基酸改性聚有 機(jī)硅氧烷，在相轉(zhuǎn)移催化劑或離子交換樹脂誘導(dǎo)作用下，通過硅烷偶聯(lián)劑以共價(jià)鍵形式將 有機(jī)硅氧烷預(yù)聚體與端基為氨基的氨基酸或其鹽連接在一起，專利CN01132179公開了一 種含有活性藥物、主鏈中具有氨基酸的聚酯及其制備方法，該發(fā)明將天然多官能團(tuán)氨基酸 無規(guī)地引入生物降解型聚酯中，避免了降解產(chǎn)物的抗原性，同時(shí)降解產(chǎn)物可被完全生物吸 收，可作為醫(yī)療器械的涂層，也可制成植入體或其他制劑。同時(shí)，氨基酸分子中手性原子的 作用將誘導(dǎo)聚合物鏈形成規(guī)整的高級(jí)結(jié)構(gòu)，除了產(chǎn)生更好結(jié)晶性以及溶解性外，還賦予了 其獨(dú)特的光學(xué)性能，在手性分離、手性催化和不對(duì)稱合成方面具有重要的應(yīng)用價(jià)值。本發(fā)明 將手性酪氨酸應(yīng)用于二羥基單體的合成，通過其與二異氰酸酯反應(yīng)得到異氰酸酯基團(tuán)封端 的預(yù)聚物，并進(jìn)一步與有機(jī)二酸單體共聚制備了一系列新型光學(xué)活性聚氨酯-酰胺材料， 該材料具有較高的熱穩(wěn)定性，可調(diào)的鏈結(jié)構(gòu)和穩(wěn)定的構(gòu)象，具有廣闊的研究和應(yīng)用前景。

發(fā)明內(nèi)容
技術(shù)問題本發(fā)明的目的是提供一種光學(xué)活性聚氨酯-酰胺材料及其制備方法。 該材料具有可調(diào)的鏈結(jié)構(gòu)，良好的熱穩(wěn)定性和較高的光學(xué)活性。技術(shù)方案本發(fā)明的一種光學(xué)活性聚氨酯-酰胺材料，由L或D-酪氨酸衍生雙酚 單體、二異氰酸酯和有機(jī)二酸單體共聚得到，其結(jié)構(gòu)通式為
聚合度η為1 40000， 其中，R1為以下結(jié)構(gòu)
權(quán)利要求
1. 一種光學(xué)活性聚氨酯-酰胺材料，其特征在于該材料由L或D-酪氨酸衍生雙酚J 體、二異氰酸酯和有機(jī)二酸單體共聚得到，其結(jié)構(gòu)通式為
2. 一種如權(quán)利要求1所述的光學(xué)活性聚氨酯-酰胺材料的制備方法，其特征在于其制 備方法為步驟a) -5 0°C下，將濃度為0. 5 2mol/L的L或D-酪氨酸醇酯的四氫呋喃溶液加入 反應(yīng)釜，加入的對(duì)羥基苯酸L或D-酪氨酸醇酯的摩爾比為1 1 1.2 1，攪拌0.5 lh，再加入1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳酰二亞胺鹽酸鹽L或D-酪氨酸醇酯的摩爾 比為1 1 1.2 1，反應(yīng)1 3h，升至室溫繼續(xù)反應(yīng)18 Mh，將以上反應(yīng)物倒入5 10倍L或D-酪氨酸醇酯的四氫呋喃溶液體積的去離子水中，用2 4倍L或D-酪氨酸醇 酯四氫呋喃溶液體積的CH2Cl2萃取，并依次用3 5倍L或D-酪氨酸酯的四氫呋喃溶液 體積的Na2CO3水溶液、飽和NaCl水溶液、檸檬酸水溶液、飽和NaCl水溶液和去離子水對(duì)該 CH2Cl2萃取液進(jìn)行洗滌，Na2CO3水溶液濃度為0. 1 0. 2mol/L，檸檬酸水溶液濃度為0. 1 0. 2mol/L ；洗滌后的CH2Cl2萃取液用無水MgSO4干燥，過濾后蒸除CH2Cl2溶劑得L或D-手 性雙酚單體；步驟b)氮?dú)鈼l件下，將步驟a)制得的L或D-手性雙酚單體加入到反應(yīng)釜中，加入 N-甲基-2-吡咯烷酮配制濃度為1 3mol/L的N-甲基-2-吡咯烷酮溶液，升溫至90 110°C，按二異氰酸酯與L或D-手性雙酚單體的摩爾比為2 1，加入1 3mol/L 二異氰 酸酯的N-甲基-2-吡咯烷酮溶液，反應(yīng)5 10h，得到異氰酸酯基團(tuán)封端的聚氨酯預(yù)聚物，冷卻至室溫，按有機(jī)二酸單體與L或D-手性雙酚單體的摩爾比為1 1，加入0.5 2mol/ L有機(jī)二酸單體的N-甲基-2-吡咯烷酮溶液，室溫?cái)嚢? 池后加熱到120 150°C反應(yīng) 2 證，冷卻至室溫，倒入10 50倍L或D-手性雙酚單體的N-甲基-2-吡咯烷酮溶液體 積的甲醇中，析出沉淀，過濾，60 80°C真空干燥10 20h，得光學(xué)活性聚氨酯-酰胺材料。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的光學(xué)活性聚氨酯-酰胺材料的制備方法，其特征在于該制備 方法步驟a)中所述的L或D-酪氨酸醇酯為L或D-酪氨酸C2 C6直鏈飽和脂肪醇酯、L或 D-酪氨酸苯甲醇酯、L或D-酪氨酸苯乙醇酯、L或D-酪氨酸苯丙醇酯、L或D-酪氨酸苯丁 醇酯、L或D-酪氨酸苯戊醇酯、L或D-酪氨酸苯己醇酯中的一種。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的光學(xué)活性聚氨酯-酰胺材料的制備方法，其特征在于該制備 方法步驟a)中所述的對(duì)羥基苯酸為對(duì)羥基苯甲酸、對(duì)羥基苯乙酸、對(duì)羥基苯丙酸、對(duì)羥基 苯丁酸、對(duì)羥基苯戊酸、對(duì)羥基苯己酸或?qū)αu基苯丙烯酸中的一種。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的光學(xué)活性聚氨酯-酰胺材料的制備方法，其特征在于該制備 方法步驟b)中所述的二異氰酸酯為2，4-甲苯二異氰酸酯、4，4’ - 二苯甲烷二異氰酸酯或 二甲基聯(lián)苯二異氰酸酯中的一種，所述的有機(jī)二酸單體為對(duì)苯二甲酸、4，4’_聯(lián)苯二甲酸或 4，4’ -二苯醚二甲酸中的一種。
全文摘要
本發(fā)明的目的是提供一種光學(xué)活性聚氨酯-酰胺材料及其制備方法。該材料由L或D-酪氨酸衍生雙酚單體、二異氰酸酯和有機(jī)二酸單體共聚得到，其結(jié)構(gòu)通式為該材料的玻璃化溫度為150℃～200℃、熱分解溫度為300℃～350℃、室溫下的比旋光度絕對(duì)值為30°～100°。
文檔編號(hào)C08G18/10GK102060968SQ20101057919
公開日2011年5月18日 申請(qǐng)日期2010年12月9日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月9日
發(fā)明者周鈺明, 楊勇, 王泳娟, 葛建華 申請(qǐng)人:東南大學(xué)