·专题综述· 两亲聚氨酯的合成及研究进展
双组份聚酯型聚氨酯弹性体的合成与研究
双组份聚酯型聚氨酯弹性体的合成与研究近年来，随着经济的发展，科学技术的进步，人们对高分子材料的需求日益增加，其中双组份聚酯型聚氨酯弹性体得到了广泛的应用。
以下将简要探讨双组份聚酯型聚氨酯弹性体的合成与应用。
一、双组份聚酯型聚氨酯弹性体的合成双组份聚酯型聚氨酯弹性体是一种特殊的弹性体，由聚氨酯胶粒和聚酯胶粒相互交织而成。
双组份聚酯型聚氨酯弹性体的合成通常由两部分组成，即聚氨酯的合成和聚酯的合成。
1）聚氨酯的合成聚氨酯一般由甲醛、苯乙烯和苯乙烯酸酯等经过复合反应而得到。
具体合成过程为：由一定比例的甲醛、苯乙烯酸酯和苯乙烯重新调制均匀混合液，经夹带氧的水含量的混合物下加热，使其发生高分子聚合反应，从而生成聚氨酯。
2）聚酯的合成聚酯一般由环氧乙烷、氨基酚或甲醛等原料经过聚合反应而得到。
对于聚酯的合成，采用的聚合反应有推进剂聚合法、双官能团聚合法、聚苯匹合法等。
具体合成过程为：将环氧乙烷和氨基酚或甲醛充分混合，加入推进剂或双官能团，在恒温条件下进行聚合，使其发生聚合反应，从而生成聚酯。
二、应用双组份聚酯型聚氨酯弹性体具有良好的物理化学性能，具有抗拉强度高、变形低、耐磨耗性好等优点，因此在建筑材料、机械制造、塑料制品及汽车制造等行业得到了广泛的应用。
例如，双组份聚酯型聚氨酯弹性体可用于制作建筑材料，如胶面板、粘合板、墙面板等；在机械制造行业，可用于汽车、拖拉机及挖掘机、试验机、联轴器及离合器等的制作中；在塑料制品行业，可用于制作塑料管材、塑料泵体、塑料膜等。
最后，双组份聚酯型聚氨酯弹性体在汽车制造行业也得到了很好的应用，可用于制造汽车轮胎、发动机系统、底盘系统、车身系统等汽车部件。
总之，双组份聚酯型聚氨酯弹性体是一种多功能性材料，因其可多次使用、可回收再利用，广泛应用于各行各业，被广泛认可。
三、结论双组份聚酯型聚氨酯弹性体是一种具有优异性能的特殊弹性体，其合成过程中需要甲醛、苯乙烯、苯乙烯酸酯等原料，并由复合反应、聚合反应等而成。
双亲性聚氨酯的制备和应用进展
大分子 的主链上通过接枝反应 ， 在其聚醚的末端引
入此类 亲水 链段 和疏 水 的可 交联 的丙 烯酸酯 类 等结
上会形成胶束、 微乳胶和可吸收性聚合物层 ， 因此备
构 。其中采用最多的是 聚氧 乙烯 （ Ｅ ） Ｐ Ｏ 单元 ， 它是
一
受学术界的关注。双亲性聚氨酯同时具有双亲性聚
合物材料和聚氨酯材料的优 良性能 ， 是应用前景十 分广泛的双亲性新材料。 双亲性聚氨酯的研究十分活跃。因它具有优 良 的综合性能 ， 结构和性能易于通过改变配方调节 ， 是
双 亲性 聚合 物研 究 中 的热 点 。 目前 ， 已经 有 多 种 双
种水溶性高分子材料 ， 在水 中具有很低 的界面 自
由能 ， 分子链柔性好、 活动性高 ， 并且具有络合碱金
属 离子 的 能力 、 良好 的亲水 性 和生物相 容性 ∞ 。 Ｊ
Ｒ ｈ ａ 等人研究 了 Ｐ ０大单体 的合成及其 ａｍ ｎ Ｅ 共聚反应 ， 将端羟基聚丁二烯（ Ｂ 和 Ｐ ０ 甲苯二 Ｐ） Ｅ 用
嵌段 型双 亲 性 聚 氨 酯 。庞 永 新 等 人 也 对 双 亲性 聚氨酯 的合 成进行 了一 系列 的 研究 ， 制备 了具 有不
１ 结构分 类
亲 水 基 团对 双 亲 性 聚氨 酯 的性 能 有 很 大 影 响 。
在研究过程中， 精密地设计 亲水性基 团和亲油性基
团的组 成 、 长 、 团在分子 内的分布 及 聚合 物 的分 链 基
（ 安徽大学化学化工学 院与安徽省绿色高分子材料重点实验室 ， 安徽
●
合肥 ２ ０ ３ ） ３ ０ ９
摘要 ： 综述 了双亲性聚氨酯的结构分类 ， 制备方 法和亲疏 水基团 的引入 方法 ， 各种 介绍 了双 亲性 聚氨酯材料在 弹性体 、 医用 材料和表面活性剂等方面的应用 。 关键词 ： 聚氨 酯 ； 双亲性 ； 进展 中图分类号 ：Ｑ ２ ． Ｔ ３３８ 文献标识码 ： Ａ 文章编号 ： ０ － ６ （ ０ ８ ０ － １ － １ ８ ２ １ ２ ０ ）３ ０ ３０ ０ ８ ０ ３
聚氨酯研究进展范文
聚氨酯研究进展范文
一、简介
聚氨酯是一种多元素化合物，由含氮的多聚物和醇的醚和羧酸化合物（N，OH）构成。
它是一种大分子化合物，由不同类型的功能性单体通过
多元官能团通过氨基加成反应而合成。
聚氨酯具有优良的耐热性、耐寒性、耐腐蚀性、耐老化性、密度低、机械性能好等优点，是一种适用于各种工
业场合的新型化学材料。
二、应用
聚氨酯广泛应用于化学、电子、航空航天、环保、汽车、建筑、冶金
等行业。
其中，航空航天应用最为广泛，该材料的特性能够满足航空航天
装备的要求。
在航空航天领域，聚氨酯材料用于制造发动机和阀门的堵漏
和维修，也可用于吊锚杆和救生衣。
聚氨酯在航空航天领域的广泛使用，
为飞行创造出更安全、更经济的环境。
聚氨酯在电子行业的应用也十分普遍，其中，聚氨酯可以用于制造电
子元件，例如印刷电路板，可以提供电子元件高耐压性能。
此外，聚氨酯
还可用于保护电子元件，以防止气体和水分渗入，它还可以用于制作电子
导热剂和阻尼器，例如电阻变压器，用来维护电子线路的性能。
聚氨酯研究进展范文
聚氨酯研究进展范文聚氨酯是一种重要的聚合物材料，具有优异的力学性能、耐热性、耐候性和耐化学性。
近年来，对聚氨酯的研究得到了广泛的关注和深入的探索。
下面将对聚氨酯研究的进展进行详细介绍。
首先，就聚氨酯的合成方法而言，传统的合成方法主要是预聚体法和共聚法。
预聚体法是将聚酯多元醇与异氰酸酯做反应，得到聚氨酯预聚体，再通过添加链延长剂和交联剂进行聚合反应得到聚氨酯。
而共聚法则是在聚酯多元醇与异氰酸酯反应的同时，添加烯醇或二官能基醇进行共聚反应。
这些合成方法在传统材料中已经得到广泛应用，但是其中存在着废酸、噪音、能源消耗大等不足之处。
为了克服传统方法的不足，近年来研究人员提出了一些新的合成方法，如催化剂法、生物法、溶剂法等。
催化剂法是在聚酯多元醇和异氰酸酯反应中添加催化剂，可以加速反应速度，降低反应温度和催化剂的用量。
生物法则是利用微生物来合成聚氨酯，这种方法可以减少环境污染，具有较好的可持续性。
溶剂法是在合成过程中添加合适的溶剂，可以改善反应均匀性，提高产率和产品质量。
这些新的合成方法为聚氨酯的生产提供了新的思路和途径。
其次，聚氨酯的改性研究也在不断的进行中。
通过改变聚氨酯的结构和添加适当的添加剂，可以改善其性能，拓展其应用领域。
例如，在聚氨酯中引入硅氮化物结构单元可以显著提高其力学性能和耐热性，使得聚氨酯具有更广泛的应用前景。
此外，添加纳米填料如纳米粒子、纳米纤维等，可以增强聚氨酯的力学性能、导电性能和抗烧蚀性能。
这些改性方法使得聚氨酯的性能得到了进一步提升，适应了更为严苛的应用环境。
最后，聚氨酯在新领域的研究也在不断进行中。
例如，在医学领域，聚氨酯可以作为可降解的植入材料，用于骨修复、软组织修复等方面。
在能源领域，聚氨酯可以作为储能材料应用于超级电容器、锂离子电池等方面。
此外，聚氨酯还可以用于涂料、胶粘剂、弹性体等领域。
对于这些新领域的研究有助于拓展聚氨酯的应用范围，满足不同领域的需求。
总之，聚氨酯作为一种重要的聚合物材料，近年来得到了广泛的研究和应用。
聚氨酯高分子合成及应用研究进展
聚氨酯高分子合成及应用研究进展摘要：刺激响应性纺织品能够感应环境变化并快速产生颜色、形貌变化等方面的可视化信号，可制成柔性可穿戴传感器，在环境监测、食品化学、水处理、生物医药等领域具有广阔的应用前景。
偶氮苯及其衍生物不仅是常见的染料中间体，还是一类优良的刺激响应材料，其在紫外光、热、酸、金属离子等刺激下能够显示出明显的颜色变化，被广泛用于光开关、液晶、数据存储、指示剂等方面。
关键词：聚氨酯高分子；合成；应用引言部分传统低分子染料或颜料在纺织品印花或涂层过程中存在耐热迁移性差、通用性低、工艺繁冗及废水处理困难等不足。
因此为了满足高效、安全、环保的市场要求，高分子染料应运而生。
高分子染料中发色体与高分子骨架通过共价键结合，兼具发色体的色彩性、光吸收性及高分子材料的成膜性、耐迁移性、耐热性等特点，可有效克服低分子染料在迁移等方面的不足，在纺织品印染、涂料工业、印花墨水等方面具有广阔的应用前景。
1聚氨酯概述聚氨酯（PU）是分子链中含有氨基甲酸酯基CNHCOO-）的聚合物，通常先由异氰酸酯与含活泼性氢的化合物聚合成中等分子量的粘稠状的PU预聚体，然后再将PU预聚体与其它醇类或氨类扩链剂进行聚合，生成分子量较高、粘度较大的聚合物。
PU分子链可以分为软段和硬段两个部分。
软段包括多元醇或多元氨低聚物组成的链段，主要影响PU的柔韧性；硬段包括一NHCOO一和扩链剂组成的链段，主要影响PU的力学性能，软段与硬段互嵌构成聚氨酯高分子聚合物。
自1937年OttoBayer教授发明PU以来，在过去的几十年里，PU行业迅猛发展，几乎对我们日常生活的方方面面都产生了巨大的影响。
PU自身具有很多优良特性，如附着力强、耐低温、耐腐蚀、耐氧化和热稳定性好等，这些优良的特性，使其广泛应用在涂料、弹性体、胶粘剂和泡沫等领域。
2聚氨酯高分子合成传统的聚氨酯主要采用聚酯、小分子二元醇（丁二醇、乙二醇）、聚醚二元醇、二异氰酸酯在甲苯或N，N－二甲基甲酰胺等有机溶剂中反应合成。
双亲性聚氨酯类胶束的研究进展
近１ Ｏ年来 ， 高分子 自组装是形成具有功能单元 的多层 次有序 结构 新材 料 的有效 途径 。通过 非化 学 键形成组装的高分子聚集体的研究对推进高分子聚 集体及其结构 、 功能的控制和新材料的设计具有重 要作用。有关嵌段共聚物和接枝共 聚物在选择性溶
学结构 上 可归纳 为下 面 ４类 ：
段为壳的数百纳米尺度 的双亲性高分子胶束或两性 高分 子 胶束 。与小 分子 表 面 活 性 剂 不 同 的是 ， 高分
子胶束由于核中链段的粘度极高而相对稳定。依链 段 的相对 大小 和 比例 的不 同可形 成球 状 、 泡 状 、 囊 圆
柱 状 、 束状 等 的胶 束 形 态 ｌ 。 虽然 聚 氨 酯 类 高分 管 ２ Ｊ 子 有优 良的生 物 相 容性 、 宽 的硬 度 可 调 性 和链 段 较 选 择 的多样性 ， 对 通 过 氨基 甲酸 酯 结 合 形 成 的 双 且 亲性 聚氨酯 类高 分子 的胶束 化行 为 已有一 些重 要 的 工业 应 用 ， 至 今 尚 未 见 有 比较 全 面 的 论 述 。 但
为缔 合 型增稠 剂在 水性 涂 料或化 妆 品等领域 的应用 已渐 渐 崭露头 角 ， 能性 的 聚合 物 胶 束也 可 能是 具 功
己二异氰酸酯（ Ｄ ） Ｈ Ｉ 等等 ； 有时也采用较高活性且
不 耐黄 变 的 甲苯 二 异 氰 酸 酯 （ Ｄ ） ， 未 见 有 采 Ｔ Ｉ等 但 用 二苯 基 甲烷 二 异氰 酸酯 （ Ｉ 的 。 ＭＤ ） 采 用 的亲水基 团是 非离 子 型或离 子型基 团。非
维普资讯
２０ ０ ６年第 ２ 卷第 ５期 １
２ ０ Ｖ １２ Leabharlann ． ０ ６． ｏ ． １ Ｎｏ ５
双组份聚酯型聚氨酯弹性体的合成与研究
双组份聚酯型聚氨酯弹性体的合成与研究双组份聚酯型聚氨酯弹性体（PUR）是一种多孔弹性结构，具有出色的力学性能，可以耐受各种环境条件，为高档建筑、道路建设以及许多机械系统等过程中提供有效的隔离和连接等功能。
本文将详细介绍PUR弹性体的合成及其性能特性，以促进双组份聚酯型聚氨酯弹性体的发展。
一、合成方法双组份聚酯型聚氨酯弹性体的合成主要在双重反应中实现，包括水烷反应和二羟乙基氯化反应。
水烷反应是由原料烷氧基苯甲酸酯（MDA）及醋酸（VA）在溶剂中与多元烷基键合而成的。
在此反应中，VA将产生大量的水（H2O），从而形成水烷聚酯（PUR）。
另一种反应就是二羟乙基氯化反应，它需要引入双组份聚酯氯化物，它由一种叫做环氧氯丙烷（EOC）的原料酯化而成，并与VA通过氯丙烯（VP）反应而成氯丙烯烷氧基苯甲酸酯（PVC），最后经过水烷反应产生聚酯氢氧化物（POH），此外也可以在此反应中加入其它增强剂以改善性能，比如多元烯醇（PAG）。
二、性能特性双组份聚酯型聚氨酯弹性体的主要性能特性包括抗拉强度、抗压强度和抗冲击强度，其中抗拉强度和抗压强度是衡量PUR弹性体最迫切需要关注的性能指标，可以从比较重要的物理指标来表示，如变形、弹性模量以及屈服应力等。
此外，PUR弹性体的抗冲击强度也非常重要，它是衡量弹性体耐受瞬间冲击载荷的能力，可以从表观硬度、韧性、拉伸弹性等性能指标来评价。
最后，PUR弹性体具有阻燃性能，可以满足高档建筑防火和防爆的要求，使其在航空航天、轨道交通等高科技领域更加受欢迎。
三、结论双组份聚酯型聚氨酯弹性体的合成及性能特性表明，PUR弹性体具有优良的力学性能，耐受各种环境条件，具有良好的阻燃性能，在航空航天、轨道交通等高科技领域很有应用价值。
未来，将在双重反应条件优化、弹性体性能改善和新阻燃增强剂研发等方面继续改进，以促进双组份聚酯型聚氨酯弹性体发展。
聚氨酯胶粘剂的研究进展合成改性与应用
聚氨酯胶粘剂的研究进展合成改性与应用聚氨酯胶粘剂是一种广泛应用于工业生产中的粘合剂，具有优异的粘附性能和机械性能，同时还具有耐化学腐蚀、耐热、耐候性和电绝缘性等优良特性。
随着科学技术的不断发展和进步，人们对聚氨酯胶粘剂的研究不断深入，合成改性技术也不断提升，应用领域也日益拓展。
本文将对聚氨酯胶粘剂的研究进展、合成改性与应用进行综述。
一、聚氨酯胶粘剂的研究进展1. 合成方法聚氨酯胶粘剂的合成方法主要包括溶液聚合法、乳液聚合法、热固法和辐射固化法等。
溶液聚合法是目前应用最为广泛的一种合成方法，通过二元异氰酸酯与双官能度化合物（如聚醚、聚酯等）反应得到聚氨酯，再将聚氨酯与单官能度原料进行加成反应得到胶粘剂。
2. 结构特征聚氨酯胶粘剂的结构特征主要取决于原料的选择和反应条件的控制。
通常情况下，聚氨酯胶粘剂具有交联结构，即聚氨酯分子链之间存在交联点，这种交联结构决定了聚氨酯胶粘剂的机械性能和耐化学性能。
3. 性能改进近年来，随着聚氨酯胶粘剂的研究深入，人们通过改变原料配方、引入新的功能单体和采用新的合成方法等手段，不断提升聚氨酯胶粘剂的性能，使其在粘接强度、耐热性、耐老化性和电绝缘性等方面有了显著改进。
二、聚氨酯胶粘剂的合成改性1. 功能单体的引入在聚氨酯胶粘剂的合成过程中，引入具有特定功能基团的单体可以有效改善胶粘剂的性能。
引入含硅单体可以提高胶粘剂的耐热性和耐老化性，引入含氟单体可以提高胶粘剂的耐化学腐蚀性能。
2. 交联剂的选择聚氨酯胶粘剂的交联剂对其性能也有着重要影响。
合适的交联剂可以提高胶粘剂的强度和硬度，改善其耐热性和耐溶剂性能。
常用的交联剂包括异氰酸酯、聚醚二元醇、聚醚多元醇等。
3. 分子量控制分子量是影响聚氨酯胶粘剂性能的重要因素之一。
合适的分子量可以提高胶粘剂的粘接强度和柔韧性，同时还能影响胶粘剂的固化速度和成膜性能。
三、聚氨酯胶粘剂的应用1. 汽车制造聚氨酯胶粘剂在汽车制造中有着广泛的应用，主要用于车身板件、玻璃钢制品和橡胶制品等的粘接。
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・专题综述・两亲聚氨酯的合成及研究进展胡慧庆 杨建军3 吴庆云 张建安 吴明元(安徽大学化学化工学院与安徽省绿色高分子材料重点实验室 合肥230039)摘 要:综述了两亲聚氨酯的合成方法和最新研究进展,阐述了两亲聚氨酯合成中亲水基团的引入方法,介绍了两亲聚氨酯材料在实际中的应用,并指出了两亲聚氨酯领域今后的发展方向。
两亲聚氨酯材料中同时含有亲水和疏水组分,结构和性能易于通过改变配方调节,具有优良的综合性能,可用作防水透湿材料、高分子表面活性剂和医用材料等,是一类应用前景十分广泛的两亲性新材料。
关键词:两亲;聚氨酯;合成;进展 聚氨酯材料其最大特点是可通过改变原料品种及配方,在较大范围内对其性能进行调节,在弹性体、涂料和粘合剂等领域已有广泛的应用。
两亲聚合物是指同一高分子中同时具有亲水性和亲油性单元的聚合物。
这种体系后期改性容易,具有特殊的表面性能,在一定的溶剂或表面上会形成胶束、微乳胶和可吸收性聚合物层,因此备受学术界的关注。
由于异氰酸酯的高度反应性,利用亲水和疏水软段制备两亲聚氨酯不仅在工艺上较容易实现,其组分比例还可以在较大的范围内进行调节。
两亲聚氨酯同时具有两亲聚合物材料和聚氨酯材料的优良性能,是一类应用前景十分广泛的两亲性新材料,可用作防水透湿材料、高分子表面活性剂、医用材料及其它方面具有广泛的应用前景。
至今,已经有各种新型两亲聚氨酯材料被开发出来并成功得到应用[1]。
1 两亲聚氨酯的制备方法两亲聚氨酯体系中同时包含亲水和亲油两种性质差别较大的组分,因此需要一些特别的制备技术。
其制备方法可分为以下几大类。
1.1 嵌段共聚法两亲嵌段聚氨酯是指在聚氨酯大分子主链上同时含有疏水链段和亲水链段的嵌段型聚氨酯。
是两亲聚氨酯中结构相对简单的体系。
常用的嵌段共聚方法有如下几种:(1)连续开环法,即采用杂环化合物连续开环聚合,这种方法合成的产物结构比较容易控制,但是对于单体的选择较苛刻,故这种方法的应用范围较小;(2)基团转移聚合法,即采用阴离子型或路易斯酸性化合物作为催化剂,选用适当的有机溶剂来制备结构和相对分子质量均可以控制的两亲嵌段聚氨酯;(3)其它方法,包括胶束聚合法、聚合后功能化法等。
Ki m J Y等[2～5]对两亲聚氨酯的合成及应用进行了大量而系统的基础研究。
用丙烯酸酯为疏水基团,在主链上引入离子型的亲水基团,制备了一种两亲嵌段聚氨酯材料,研究了水和其它极性溶剂对其凝胶溶胀性的影响,并探讨了微相分离程度与宏观溶胀特性的关系;采用UV光固化,使亲水基团为聚氧化乙烯(PE O)的两亲嵌段聚氨酯与钠型蒙脱土(Na2MMT)制备成纳米级插层复合材料,研究发现其具有较好的力学性能;通过无皂乳液聚合方法制备了一种新的对pH敏感的两亲嵌段聚氨酯,发现它具有非常特异的流变性能;通过乳液聚合反应制备了一种纳米级两亲聚氨酯并研究了这种两亲聚氨酯在处理土壤污染中的应用,发现它对受焦煤油污・1・2007年第22卷第5期2007.Vol.22No.5聚氨酯工业P OLY URETHANE I N DUST RY3通信联系人:杨建军,研究员,硕士研究生导师。
染的土壤有较好的清洁作用,并可通过膜技术对煤焦油进行富集和分离,避免二次污染的产生。
Rahman等[6]研究了PE O大单体的合成及其共聚反应,将端羟基聚丁二烯(HTP B)和PE O用甲苯二异氰酸酯(T D I)以不同的(HTP B+PE O)/T D I的摩尔比及不同加料次序偶合,制得不同的两亲嵌段聚氨酯。
过俊石等[7]也用α,ω2二羟基聚丁二烯、PEO与T D I偶合成了一种多嵌段聚氨酯。
庞永新等[8,9]以聚己二酸乙二酯为疏水组分,聚乙二醇(PEG)为亲水组分,制备出具有嵌段结构的两亲聚氨酯弹性体,并研究了亲、疏水组分比例、软硬段比例、合成条件等因素对嵌段型两亲聚氨酯弹性体力学性能的影响及其结构表征与透湿性能。
1.2 接枝共聚法两亲接枝聚氨酯是指在两亲聚氨酯大分子上具有分支的结构。
通常所用的接枝共聚法有:(1)大分子单体接枝共聚。
大分子单体是一种末端带有可聚合性基团的齐聚物。
用这种方法可制备出性能优异的产物;(2)单体接枝到聚合物链。
该方法是一种自由基聚合过程,聚合物相对分子质量分布很宽;(3)等离子体接枝共聚。
等离子处理技术主要应用于聚合物表面改性。
Q iu Y X等[10]采用等离子体处理技术将聚甲基丙烯酸乙二醇酯接枝到聚氨酯表面,提高接枝聚合物的亲水性,使表面更光滑,从而降低蛋白质的吸收,提高生物相容性,可用于生物材料的制备。
Sta2 dler R等[11]将一端含有NCO基团的PE O支链接枝于部分羟基化的聚丁二烯主链上,制备出一种如下结构的两亲接枝聚氨酯,并用静态光散射及粘度法对该接枝产物在水及T HF中的溶液进行了研究。
桑红源等[12]利用带有NCO基团的预聚体与聚丙烯酸酯类聚合,形成两亲性复合涂层的方法,通过对活性NCO端基预聚体与含OH涂料进行表面接枝聚合的一系列实验,得出涂料固化中,分子链体系趋向于性能稳定,羟基易转向涂料内部。
方少明等[13]以异氟尔酮二异氰酸酯(I P D I)、聚乙二醇(PEG)、二羟甲基丙酸(DMP A)、甲基丙烯酸2β2羟乙酯(HE MA)等为原料,采用大分子单体法合成一种新型的聚氨酯丙烯酸酯大单体,该单体具有可聚合性和两亲性,可用作聚合乳化剂。
Marconi W等[14]以二苯基甲烷二异氰酸酯(MD I)、聚丙二烯(PP O)、双羟基乙烯2氮2十六胺(DHHA)等为原料制备了一种新型两亲接枝聚氨酯,并通过DSC、NMR等检测手段,研究了这种两亲接枝聚氨酯的性能和一些实际应用。
1.3 互穿聚合物网络法互穿聚合物网络(简称I P N)是指两种或两种以上聚合物相互缠结、相互贯穿而形成的交织网络聚合物。
这种结构的两亲聚氨酯具有既能在水中溶胀又能在有机溶剂中溶胀的独特性能。
庞永新等[15]以聚酯型聚氨酯为疏水组分,光固化PE O为亲水组分,通过溶液聚合制备了具有I P N结构的两亲聚氨酯网络(AP U),研究了亲水、疏水组分比例、光固化条件等因素对AP U力学性能的影响。
结果表明,当AP U中光敏剂质量分数为0.010、光照前停放20h、光照时间6m in时,AP U的力学性能最佳。
Suh K D等[16]采用乳液聚合方法,用5种不同相对分子质量的亲水单体PEG合成了8种两亲聚氨酯,通过接触角测试等方法研究了它们的微观结构、凝胶机理和溶胀行为。
发现虽然亲水单体相同,但由于引发体系的不同,其微观结构具有很大的差别,导致在不同的溶剂中其溶胀行为有较大的差异。
2 亲水基团的引入两亲聚氨酯所用的二异氰酸酯主要为脂肪族类型,如异佛尔酮二异氰酸酯(I P D I)、氢化苯二亚甲基二异氰酸酯(H6XD I)和1,62己二异氰酸酯(HD I)等,有时也采用较高活性不耐黄变的甲苯二异氰酸酯(T D I)。
采用的亲水基团可以是非离子型基团或离子型基团[1]。
非离子型亲水基团一般采用的是PE O单元,它是一种水溶性高分子,在水中具有较低的界面自由能,分子链柔性好、活动性高,并且具有络合碱金属离子的能力。
亲水基团因为PEO可以嵌段在直链结构的聚氨酯大分子主链中间,同时在聚氨酯大分子末端引入高度疏水的长链段,可以在聚氨酯大分子的一端含有PEO亲水链段,另一段结合有疏水的可交联的丙烯酸酯类结构。
离子型基团一般为羧酸型、磺酸型、叔胺型和季铵型等。
这些亲水性的离子基团一般是由大分子主链内部的某些侧基引入,在链段最末端引入可交联的疏水结构。
通过设计可同时具有亲油和亲水行为的聚氨酯分子的结构,以达到研究和实际应用的目的。
・2・聚氨酯工业 第22卷3 两亲聚氨酯的应用3.1 防水透湿材料两亲聚氨酯作为防水透湿材料在皮革替代物和防水透湿织物涂层等方面具有广泛的应用前景。
防水透湿织物表面形成的聚氨酯高分子膜,可以覆盖织物原有的较大孔隙,使织物具有防水性能;同时依靠亲水链段和亲水基团以氢键的方式捕获水蒸气分子,而水蒸气分子基于吸附2解吸附机理将水蒸气从蒸气压高的一侧传递到蒸气压低的一侧,并扩散到周围的环境中,从而达到既防水又透湿的效果[17]。
两亲聚氨酯材料的透气和吸湿性能还可被用作伤口敷料[18]。
其良好的防水透湿性能,允许水蒸气通过,不允许液滴通过,可以使伤者在复原期间也可以进行淋浴,而不会浸湿伤口,同时保证伤口处的皮肤自由呼吸;还可用于制作外科手术服及医护人员穿着的保护性衣物。
钟振声[19]等以PPG、PEG、MD I 等制备出一种防水透湿涂层剂,经与比利时UCB公司的产品UCcoat2000和日本T oray公司的产品En2 trant GⅡ2T X进行比较,此涂层剂耐静水压和透湿量指标更优越。
3.2 表面活性剂与小分子表面活性剂类似,嵌段和接枝两亲聚氨酯在选择性溶剂中会以不溶嵌段为核、可溶嵌段为壳的两亲聚氨酯胶束,胶束核中链段的粘度极高而相对稳定,因此在能源、化工、日化等工业部门有较大的应用前景。
金勇等[20]开发了一种两嵌段可聚合非离子型聚氨酯表面活性剂,具有高表面活性及可聚合功能,可用于制备新的疏水缔合型驱油剂及反相乳液聚合。
刘磊等[21]采用天然植物油(脱羧腰果壳液CNS L)作为疏水基的原料,经由己二异氰酸酯与亲水基聚乙二醇在较为温和的条件下反应,制得了一种新的两亲性表面活性剂,并表征了其表面性能。
3.3 医用新材料两亲聚氨酯材料具有良好的生物相容性、血液相容性,不吸收人体蛋白质,其性能又可根据要求方便地调整,可用于制作人造血管、人造皮肤、软骨和心脏瓣膜等,受到医学界的广泛重视。
宁成云等[22]采用凝胶法制备出一种性能优异的两亲聚氨酯弹性体/羟基磷灰石聚合物生物复合材料,这种复合材料有较好的抗血凝性和生物活性。
Park J H等[23]用PE O和PT MG制备了一种新的两亲聚氨酯,在水中可形成热塑性的水凝胶,具有优异的力学性能和抗菌性,可应用于医用器材上。
胡平等[24]用两亲性聚氨酯弹性体对聚羟基烷酸酯类材料进行改性,所制材料具有较好的弹性和可降解性,可用于做人工血管和心脏瓣膜等。
刘再满等[25]以FeS O4和FeCl3为主要原料,用十二烷基磺酸钠制备了稳定的水分散性Fe3O4磁流体。
再以PEG、T D I和丙烯酸2β2烃乙酯合成聚氨酯大分子单体,在Fe3O4磁流体存在下,以乙醇/水为分散介质,过硫酸钾作为引发剂,通过苯乙烯与P U大分子单体共聚制备出了一种两亲磁性聚合物微球,这种两亲磁性聚合物微球可用于细胞分离、固定化酶及靶向药物等。
4 结束语由于材料领域对材料新性能的迫切要求,两亲性聚氨酯的研究已逐渐被人们重视,基于其优良性能,已成为近年来多组分多相聚合物研究的重要方向,具有重要的研究和应用价值。