一種可光解型雙親性聚氨酯的制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公示了一種可光解型雙親性聚氨酯及其制備方法。選用端羥基的光引發(fā)劑2-羥基-2-甲基-對羥乙基醚基苯基丙酮-1和多異氰酸酯如異氟爾酮二異氰酸酯和六亞甲基二異氰酸酯等制備出可光降解型的多異氰酸酯，然后在其異氰酸根處分別接上一個(gè)親水鏈和疏水鏈，最后得到可光解型雙親性聚氨酯。本發(fā)明方法，制備過程不僅成本低，反應(yīng)步驟少，制備周期短，而且操作簡便，易于控制，因而更適于工業(yè)生產(chǎn)。
【專利說明】一種可光解型雙親性聚氨酯的制備

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及感光高分子材料【技術(shù)領(lǐng)域】。

【背景技術(shù)】
[0002] 異氰酸酯是一類含有一個(gè)或多個(gè)異氰酸酯基團(tuán)的化合物。包括脂肪族異氰酸酯、 芳香族異氰酸酯、不飽和異氰酸酯、鹵代異氰酸酯、硫代異氰酸酯、含磷異氰酸酯、無機(jī)異氰 酸酯及封閉異氰酸酯等。由于其含有高度不飽和的異氰酸酯基團(tuán)，使其具有很高的化學(xué)活 性，能與多種物質(zhì)發(fā)生重要的化學(xué)反應(yīng)，因而廣泛應(yīng)用于聚氨酯、聚氨酯脲和聚脲、高分子 改性、有機(jī)合成試劑、農(nóng)業(yè)、醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域。
[0003] 聚乳酸也稱為聚丙交酯，屬于聚酯家族。聚乳酸是以乳酸為主要原料聚合得到的 聚合物，原料來源充分而且可以再生。聚乳酸的生產(chǎn)過程無污染，而且產(chǎn)品可以生物降解， 實(shí)現(xiàn)在自然界中的循環(huán)，因此是理想的綠色高分子材料。
[0004] 聚乙二醇無毒、無刺激性，味微苦，具有良好的水溶性，并與許多有機(jī)物組份有良 好的相溶性。它們具有優(yōu)良的潤滑性、保濕性、分散性、粘接劑、抗靜電劑及柔軟劑等，在化 妝品、制藥、化纖、橡膠、塑料、造紙、油漆、電鍍、農(nóng)藥、金屬加工及食品加工等行業(yè)中均有著 極為廣泛的應(yīng)用。
[0005] 本發(fā)明公示了一類可光解型雙親性聚氨酯的制備方法。選用可光降解型異氰酸酯 和親水性端羥基的聚乙二醇（PEG)和親油性端羥基的聚乳酸（PLA)制備聚氨酯。可光解型 異氰酸酯由2-羥基-2-甲基-對羥乙基醚基苯基丙酮-1 (2959)和多異氰酸酯制備，然后 在可光降解型異氰酸酯的一端接上親水鏈，另一端接上疏水鏈，最終得到可光降解型的雙 親性聚氨酯。此制備方法反應(yīng)步驟少，制備周期短，操作簡便，易于控制，而且副產(chǎn)物少，因 而更適于工業(yè)生產(chǎn)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明提供了一類可光解型雙親性聚氨酯的制備方法。本發(fā)明從分子結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)出 發(fā)，通過分子設(shè)計(jì)在光引發(fā)劑2-羥基-2-甲基-對羥乙基醚基苯基丙酮-1 (2959)的兩端 羥基處各接上一個(gè)多異氰酸酯，形成一種可光降解型的多異氰酸酯，然后將這種可光解型 多異氰酸酯的一端異氰酸根與聚乳酸（羥值：150mg KOH/g)反應(yīng)接上一個(gè)疏水鏈，另一端 異氰酸根與聚乙二醇（羥值：35mgK0H/g)反應(yīng)接上一個(gè)親水鏈，制備原料中常用的多異氰 酸酯可以為二苯基甲烷二異氰酸酯（MDI)、苯二亞甲基二異氰酸酯（XDI)、六亞甲基二異氰 酸酯（HDI)、異佛爾酮二異氰酸酯（Iroi)和二環(huán)己基甲烷二異氰酸酯（HMDI)等，此法制備 成本低，副產(chǎn)物少，操作簡單。
[0007] 該單體的制備方法如下（以下均以摩爾份數(shù)表示）：
[0008] (1)將1份2-羥基-2-甲基-對羥乙基醚基苯基丙酮-1溶解到IOmL的二氯甲烷 中，然后和2份多異氰酸酯一起加入到反應(yīng)容器中，加入催化劑，混合均勻，升溫至瓶內(nèi)溫 度為40?60°C，繼續(xù)攪拌3?6h，測定異氰酸根的含量，當(dāng)其達(dá)到理論值時(shí)，結(jié)束反應(yīng)，冷 卻至室溫。30°C下旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)除去二氯甲烷得到產(chǎn)物可光降解型的多異氰酸酯。
[0009] (2)將一份聚乳酸溶解到DMF中，然后將（1)中制備得到的多異氰酸酯一起加入 到反應(yīng)容器中，加入多異氰酸酯的量也為一份，混合均勻，升溫至反應(yīng)容器內(nèi)溫度為40? 60°C左右，繼續(xù)攪拌3?6h，測定異氰酸根的含量，當(dāng)達(dá)到理論值時(shí)結(jié)束反應(yīng)。
[0010] (3)繼續(xù)在（2)中加入一份的聚乙二醇，混合均勻，升溫至反應(yīng)容器內(nèi)的溫度為 40?60°C左右，繼續(xù)攪拌3?6h，測定異氰酸根的含量，當(dāng)達(dá)到理論值時(shí)結(jié)束反應(yīng)，冷卻至 室溫。制備的可光降解型的異氰酸酯預(yù)聚物反應(yīng)方程式可如下：
[0011]

【權(quán)利要求】
1. 本發(fā)明中可得到可光降解型雙親性聚氨酯，其結(jié)構(gòu)式如下：
2. -種權(quán)利要求1所述的可光降解型異氰酸酯預(yù)聚物的制備方法，其特征在于包括如 下以（下均以摩爾份數(shù)表示）： (1) 將1份2-羥基-2-甲基-對羥乙基醚基苯基丙酮-1溶解到10mL的二氯甲烷中， 然后和2份多異氰酸酯一起加入到反應(yīng)容器中，加入催化劑，混合均勻，升溫至瓶內(nèi)溫度為 40?60 °C，繼續(xù)攪拌3?6h，測定異氰酸根的含量，當(dāng)其達(dá)到理論值時(shí)，結(jié)束反應(yīng)，冷卻至室 溫；30°C下旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)除去二氯甲烷得到產(chǎn)物可光降解型的多異氰酸酯； (2) 將一份聚乳酸溶解到DMF中，然后將（1)中制備得到的多異氰酸酯一起加入到反應(yīng) 容器中，加入多異氰酸酯的量也為一份，混合均勻，升溫至反應(yīng)容器內(nèi)溫度為40?60°C左 右，繼續(xù)攪拌3?6h，測定異氰酸根的含量，當(dāng)達(dá)到理論值時(shí)結(jié)束反應(yīng)； (3) 繼續(xù)在（2)中加入一份的聚乙二醇，混合均勻，升溫至反應(yīng)容器內(nèi)的溫度為40? 60°C左右，繼續(xù)攪拌3?6h，測定異氰酸根的含量，當(dāng)達(dá)到理論值時(shí)結(jié)束反應(yīng)，冷卻至室溫。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的可光降解型異氰酸酯預(yù)聚物的制備方法，其特征在于多異氰 酸酯為二苯基甲烷二異氰酸酯MDI、苯二亞甲基二異氰酸酯XDI、六亞甲基二異氰酸酯HDI、 異氟爾酮二異氰酸酯IPDI、二環(huán)己基甲烷二異氰酸酯HMDI。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的可光降解型雙親性聚氨酯的制備方法，其特征在于所述的加 入的催化劑為二丁基錫二月桂酸酯，用量為反應(yīng)體系總質(zhì)量的〇. 1?〇. 5wt%。
5. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的PEG，其羥值為150mgK0H/g;PLA，其羥值為35mgK0H/g。
【文檔編號】C08G63/91GK104479140SQ201510001608
【公開日】2015年4月1日 申請日期:2015年1月4日 優(yōu)先權(quán)日:2015年1月4日
【發(fā)明者】馬貴平, 方大為, 馬驪娜, 聶俊 申請人:北京化工大學(xué)常州先進(jìn)材料研究院