具体实施方式
为了更好地理解本发明,下面结合实施例进一步阐明本发明的内容,但本发明的内容不仅仅局限于下面的实施例。
实施例1:
一种聚多糖纳米晶接枝聚酯改性聚氨酯材料的制备方法,它包括如下步骤:
1)聚多糖纳米粒子接枝聚酯的制备:
a.聚多糖纳米粒子为豌豆淀粉(加拿大Pea有限公司)按现有技术提取的淀粉纳米晶,聚合单体为己内酯(美国Aldrich公司),按淀粉纳米晶与己内酯的质量比为1∶10,选取淀粉纳米晶、己内酯,淀粉纳米晶与己内酯混合,再加入辛酸亚锡(中国医药集团上海化学试剂公司)做催化剂,加入辛酸亚锡的质量为己内酯质量的0.5%,混合均匀,得到混合物A;然后采用微波辅助聚合;
微波辅助聚合为:混合物A放入容器中,抽真空30分钟,真空为0.7Mpa,使混合物A保持在真空的密闭容器中,放入微波中反应,反应功率为160瓦,时间为5分钟,反应完后取出,用水冷却至50℃以下,使聚合反应停止,得到混合物B;
b.混合物B中加入二氯甲烷溶解,二氯甲烷加入质量为混合物B质量的300%,等混合物B溶解完全,得到混合物B溶液;混合物B溶液中加入甲醇沉淀,甲醇加入质量为二氯甲烷质量的300%,抽滤、洗涤沉淀物、干燥;即得聚多糖纳米粒子接枝聚酯;
2)用丙酮溶解的聚多糖纳米粒子接枝聚酯,丙酮与聚多糖纳米粒子接枝聚酯的质量比为1∶5,得聚多糖纳米粒子接枝聚酯溶液,备用;
3)多异氰酸酯选用甲苯2,4-二异氰酸酯(甲苯二异氰酸酯TDI,中国医药集团上海化学试剂公司),聚多元醇选用聚己内酯二醇(分子量为2000,美国sigma-Aldrich公司),通过甲苯2,4-二异氰酸酯与聚己内酯二醇在65℃下搅拌反应2小时反应得水性聚氨酯预聚物,其中,甲苯2,4-二异氰酸酯与聚己内酯二醇的摩尔比为4.5∶1;
水性聚氨酯预聚物在65℃下加入二羟甲基丙酸(DMPA,湖州长胜化工有限公司,即二元醇)搅拌反应1小时进行扩链和交联,得聚氨酯溶液;其中,二羟甲基丙酸的加入量根据最终NCO/OH摩尔比为1.8进行控制,NCO表示多异氰酸酯的异氰酸基团,OH表示羟基基团;
所得的聚氨酯溶液(为水性聚氨酯溶液)中加入中和试剂(三乙胺),中和试剂与二羟甲基丙酸的摩尔比为1∶1,中和30分钟后冷却至40℃以下,然后加入聚多糖纳米粒子接枝聚酯溶液(丙酮溶解的聚多糖纳米粒子接枝聚酯),聚多糖纳米粒子接枝聚酯的加入量为甲苯2,4-二异氰酸酯、聚己内酯二醇和二羟甲基丙酸质量的5%;然后加冰水分散,得质量百分数为20%的改性后的水性聚氨酯乳液;将改性后的水性聚氨酯乳液流延成膜,干燥,即得聚多糖纳米晶接枝聚酯改性聚氨酯材料。
制备的聚多糖纳米晶接枝聚酯改性聚氨酯材料膜材的力学性能见表1。力学性能参照ISO6239-1986(E)标准在深圳新三思测试仪器公司的CMT6503仪器上测得,拉伸速率为100mm/min,以下同。
实施例2:
与实施例1基本相同,只是聚多糖纳米粒子接枝聚酯的加入量为甲苯2,4-二异氰酸酯、聚己内酯二醇和二羟甲基丙酸质量的10%、15%、20%、25%、30%。所得膜的力学性能如表1。
比较例1:
水性聚氨酯的制备与实施例1基本相同,只是这里未添加聚多糖纳米粒子接枝聚酯即纯聚氨酯,所得膜的力学性能如表1。
表1,聚多糖纳米晶接枝聚酯改性聚氨酯材料(淀粉纳米晶接枝聚己内酯改性聚氨酯)
流延成膜的力学性能
实施例 |
反应条件 |
聚多糖纳米粒子接枝聚酯的含量% |
测试σb/MPa |
εb/% |
E/MPa |
实施例1 |
1∶10240W/5min |
5 |
40.19 |
1426.45 |
3.05 |
实施例2 |
10 |
36.93 |
1323.19 |
41.65 |
15 |
34.88 |
1251.9 |
156.15 |
20 |
26.5 |
1294.72 |
214.1 |
25 |
18.99 |
1236.58 |
188.97 |
30 |
17.08 |
826.27 |
181.47 |
比较例1 |
|
0 |
31.12 |
1338.49 |
2.77 |
从表1中可以看出,强度提高,模量剧烈增加。因此可以得出,聚多糖纳米粒子接枝聚酯对聚氨酯具有很好的改性作用,能很好的改善材料的强度,使之具有更好的实际应用前景。
实施例4:
一种聚多糖纳米晶接枝聚酯改性聚氨酯材料的制备方法,它包括如下步骤:
1)聚多糖纳米粒子接枝聚酯的制备:
a.聚多糖纳米粒子选用棉短绒(襄樊楚天化纤有限责任公司)按现有技术提取的纤维素晶须,聚合单体选用己内酯(美国Aldrich公司),按纤维素晶须与己内酯的质量比为1∶40,选取纤维素晶须、己内酯,纤维素晶须与己内酯混合,再加入辛酸亚锡(中国医药集团上海化学试剂公司)做催化剂,加入辛酸亚锡的质量为己内酯质量的0.1%,混合均匀,得到混合物A;然后采用微波辅助聚合;
微波辅助聚合为:混合物A放入容器中,抽真空30分钟,真空为0.6Mpa,使混合物A保持在真空的密闭容器中,放入微波中反应,反应功率为80瓦,时间为5分钟;反应完后将之取出,用水冷却至50℃以下,使聚合反应停止,得到混合物B;
b.混合物B中加入二氯甲烷(中国医药集团上海化学试剂公司)溶解,二氯甲烷加入质量为混合物B质量的200%,等混合物B溶解完全,得到混合物B溶液;混合物B溶液中加入甲醇(中国医药集团上海化学试剂公司)沉淀,甲醇加入质量为二氯甲烷质量的500%,抽滤、洗涤沉淀物、干燥;即得聚多糖纳米粒子接枝聚酯;
2)用丙酮溶解的聚多糖纳米粒子接枝聚酯,丙酮与聚多糖纳米粒子接枝聚酯的质量比为1∶10,得聚多糖纳米粒子接枝聚酯溶液,备用;
3)多异氰酸酯选用甲苯2,4-二异氰酸酯(甲苯二异氰酸酯TDI,中国医药集团上海化学试剂公司),聚多元醇选用聚己内酯二醇(分子量为2000,美国sigma-Aldrich公司),通过甲苯2,4-二异氰酸酯与聚己内酯二醇在65℃下搅拌反应2小时反应得水性聚氨酯预聚物,其中,甲苯2,4-二异氰酸酯与聚己内酯二醇的摩尔比为3∶1;
水性聚氨酯预聚物在75℃下加入二羟甲基丙酸(DMPA,湖州长胜化工有限公司,即二元醇)搅拌反应1小时进行扩链和交联,得聚氨酯溶液;其中,二羟甲基丙酸的加入量根据最终NCO/OH摩尔比为1.5进行控制,NCO表示多异氰酸酯的异氰酸基团,OH表示羟基基团;
所得的聚氨酯溶液(为水性聚氨酯溶液)中加入中和试剂(三乙胺),中和试剂与含羧基的二元醇的摩尔比为1∶2,中和20分钟后冷却至40℃以下,加入聚多糖纳米粒子接枝聚酯溶液,聚多糖纳米粒子接枝聚酯加入量为甲苯2,4-二异氰酸酯、聚己内酯二醇和二羟甲基丙酸的质量的10%;然后加冰水分散,得质量百分数为5%的改性后的水性聚氨酯乳液;将改性后的水性聚氨酯乳液流延成膜,干燥,即得聚多糖纳米晶接枝聚酯改性聚氨酯材料。
实施例5:
一种聚多糖纳米晶接枝聚酯改性聚氨酯材料的制备方法,它包括如下步骤:
1)聚多糖纳米粒子接枝聚酯的制备:
a.聚多糖纳米粒子选用棉短绒(襄樊楚天化纤有限责任公司)按现有技术提取的纤维素晶须,聚合单体选用己内酯(美国Aldrich公司),按纤维素晶须与己内酯的质量比为1∶50,选取纤维素晶须、己内酯,纤维素晶须与己内酯混合,再加入辛酸亚锡(中国医药集团上海化学试剂公司)做催化剂,加入辛酸亚锡的质量为己内酯质量的0.5%,混合均匀,得到混合物A;然后采用微波辅助聚合;
微波辅助聚合为:混合物A放入容器中,抽真空30分钟,真空为0.8Mpa,使混合物A保持在真空的密闭容器中,放入微波中反应,反应功率为160瓦,时间为5分钟,反应完后取出,用水冷却至50℃以下,使聚合反应停止,得到混合物B;
b.混合物B中加入二氯甲烷(中国医药集团上海化学试剂公司)溶解,二氯甲烷加入质量为混合物B质量的200%,等混合物B溶解完全,得到混合物B溶液,混合物B溶液中加入甲醇(中国医药集团上海化学试剂公司)沉淀,甲醇加入质量为二氯甲烷质量的300%,抽滤、洗涤沉淀物、干燥;即得聚多糖纳米粒子接枝聚酯;
2)用丙酮溶解的聚多糖纳米粒子接枝聚酯,丙酮与聚多糖纳米粒子接枝聚酯的质量比为1∶15,得聚多糖纳米粒子接枝聚酯溶液,备用;
3)多异氰酸酯选用甲苯2,4-二异氰酸酯(TDI,中国医药集团上海化学试剂公司),聚多元醇选用聚己内酯二醇(分子量为2000,美国sigma-Aldrich公司),通过甲苯2,4-二异氰酸酯与聚己内酯二醇在65℃下搅拌反应2小时反应得水性聚氨酯预聚物,其中,甲苯2,4-二异氰酸酯与聚己内酯二醇的摩尔比为3∶1;
水性聚氨酯预聚物在75℃下加入二羟甲基丙酸(DMPA,湖州长胜化工有限公司)搅拌反应1小时进行扩链和交联,得聚氨酯溶液;其中,二羟甲基丙酸的加入量根据最终NCO/OH摩尔比为1.5进行控制,NCO表示多异氰酸酯的异氰酸基团,OH表示羟基基团;
所得的聚氨酯溶液(为水性聚氨酯溶液)中加入中和试剂三乙胺,三乙胺与二羟甲基丙酸的摩尔比为1∶1,中和30分钟后冷却至40℃以下,加入聚多糖纳米粒子接枝聚酯溶液,聚多糖纳米粒子接枝聚酯加入量为多异氰酸酯、聚多元醇和二元醇(二羟甲基丙酸)的质量的10%;然后加冰水分散,得质量百分数为25%的改性后的水性聚氨酯乳液;将改性后的水性聚氨酯乳液流延成膜,干燥,即得聚多糖纳米晶接枝聚酯改性聚氨酯材料。
实施例6:
一种聚多糖纳米晶接枝聚酯改性聚氨酯材料的制备方法,它包括如下步骤:
1)聚多糖纳米粒子接枝聚酯的制备:
a.聚多糖纳米粒子选用棉短绒(襄樊楚天化纤有限责任公司)按现有技术提取的纤维素晶须,聚合单体选用己内酯(美国Aldrich公司),按纤维素晶须与己内酯的质量比为1∶50,选取纤维素晶须、己内酯,纤维素晶须与己内酯混合,再加入辛酸亚锡(中国医药集团上海化学试剂公司)做催化剂,加入辛酸亚锡的质量为己内酯质量的0.1%,混合均匀,得到混合物A;然后采用微波辅助聚合;
微波辅助聚合为:混合物A放入容器中,抽真空30分钟,真空为0.9Mpa,使混合物A保持在真空的密闭容器中,放入微波中反应,反应功率为85瓦,时间为5分钟,反应完后取出,用水冷却至50℃以下,使聚合反应停止,得到混合物B;
b.混合物B中加入二氯甲烷溶解,二氯甲烷加入质量为混合物B质量的300%,等混合物B溶解完全,得到混合物B溶液,混合物B溶液中加入甲醇沉淀,甲醇加入质量为二氯甲烷质量的500%,抽滤、洗涤沉淀物、干燥;即得聚多糖纳米粒子接枝聚酯;
2)用丙酮溶解的聚多糖纳米粒子接枝聚酯,丙酮与聚多糖纳米粒子接枝聚酯的质量比为1∶20,得聚多糖纳米粒子接枝聚酯溶液,备用;
3)多异氰酸酯选用甲苯2,4-二异氰酸酯(TDI,中国医药集团上海化学试剂公司),聚多元醇选用聚己内酯二醇(分子量为2000,美国sigma-Aldrich公司),通过甲苯2,4-二异氰酸酯与聚己内酯二醇在65℃下搅拌反应2小时反应得水性聚氨酯预聚物,其中,甲苯2,4-二异氰酸酯与聚己内酯二醇的摩尔比为2.5∶1;
水性聚氨酯预聚物在75℃下加入二羟甲基丙酸(DMPA,湖州长胜化工有限公司)搅拌反应1小时进行扩链和交联,得聚氨酯溶液;其中,二羟甲基丙酸的加入量根据最终NCO/OH摩尔比为1.5进行控制,NCO表示多异氰酸酯的异氰酸基团,OH表示羟基基团;
所得的聚氨酯溶液(为水性聚氨酯溶液)中加入中和试剂三乙胺,三乙胺与二羟甲基丙酸(含羧基的二元醇)的摩尔比为2∶1,中和30分钟后冷却至40℃以下,加入聚多糖纳米粒子接枝聚酯溶液,聚多糖纳米粒子接枝聚酯加入量为多异氰酸酯、聚多元醇和二元醇(二羟甲基丙酸)的质量的50%;然后加冰水分散,得质量百分数为40%的改性后的水性聚氨酯乳液;将改性后的水性聚氨酯乳液流延成膜,干燥,即得聚多糖纳米晶接枝聚酯改性聚氨酯材料。
实施例7:
一种聚多糖纳米晶接枝聚酯改性聚氨酯材料的制备方法,它包括如下步骤:
1)聚多糖纳米粒子接枝聚酯的制备:
a.聚多糖纳米粒子选用甲壳素(浙江金壳生物化学有限公司)按现有技术提取的甲壳素晶须,聚合单体选用己内酯(美国Aldrich公司),按甲壳素晶须与己内酯的质量比为1∶50,选取甲壳素晶须、己内酯,甲壳素晶须与己内酯在容器中混合,再加入辛酸亚锡(中国医药集团上海化学试剂公司)做催化剂,加入辛酸亚锡的质量为己内酯质量的0.5%,混合均匀,得到混合物A;然后采用微波辅助聚合;
微波辅助聚合为:混合物A放入容器中,抽真空30分钟,真空为1Mpa,使混合物A保持在真空的密闭容器中,放入微波中反应,反应功率为200瓦,时间为3分钟,反应完后取出,用水冷却至50℃以下,使聚合反应停止,得到混合物B;
b.混合物B中加入二氯甲烷溶解,二氯甲烷加入质量为混合物B质量的600%,等混合物B溶解完全,得到混合物B溶液,混合物B溶液中加入甲醇沉淀,甲醇加入质量为二氯甲烷质量的600%,抽滤、洗涤沉淀物、干燥;即得聚多糖纳米粒子接枝聚酯;
2)用丙酮溶解的聚多糖纳米粒子接枝聚酯,丙酮与聚多糖纳米粒子接枝聚酯的质量比为1∶6,得聚多糖纳米粒子接枝聚酯溶液,备用;
3)多异氰酸酯选用甲苯2,4-二异氰酸酯(TDI,中国医药集团上海化学试剂公司),聚多元醇选用聚己内酯二醇(分子量为2000,美国sigma-Aldrich公司),通过甲苯2,4-二异氰酸酯与聚己内酯二醇在65℃下搅拌反应2小时反应得水性聚氨酯预聚物,其中,甲苯2,4-二异氰酸酯与聚己内酯二醇的摩尔比为2∶1;
水性聚氨酯预聚物在50℃下加入二羟甲基丙酸(DMPA,湖州长胜化工有限公司)搅拌反应1小时进行扩链和交联,得聚氨酯溶液;其中,二羟甲基丙酸的加入量根据最终NCO/OH摩尔比为1.5进行控制,NCO表示多异氰酸酯的异氰酸基团,OH表示羟基基团;
所得的聚氨酯溶液(为水性聚氨酯溶液)中加入中和试剂三乙胺,三乙胺与二羟甲基丙酸(含羧基的二元醇)的摩尔比为1∶2,中和5分钟后冷却至40℃以下,加入聚多糖纳米粒子接枝聚酯溶液,聚多糖纳米粒子接枝聚酯加入量为多异氰酸酯、聚多元醇和二元醇(二羟甲基丙酸)的质量的25%;然后加冰水分散,得质量百分数为5-50%的改性后的水性聚氨酯乳液;将改性后的水性聚氨酯乳液流延成膜,干燥,即得聚多糖纳米晶接枝聚酯改性聚氨酯材料。
实施例8:
一种聚多糖纳米晶接枝聚酯改性聚氨酯材料的制备方法,它包括如下步骤:
1)聚多糖纳米粒子接枝聚酯的制备:
a.聚多糖纳米粒子选用豌豆淀粉(加拿大Pea有限公司)按现有技术提取的淀粉纳米晶,聚合单体选用己内酯(美国Aldrich公司),按淀粉纳米晶与己内酯的质量比为1∶40,选取淀粉纳米晶、己内酯,淀粉纳米晶与己内酯在容器中混合,再加入辛酸亚锡(中国医药集团上海化学试剂公司)做催化剂,加入辛酸亚锡的质量为己内酯质量的0.5%,混合均匀,得到混合物A;然后采用微波辅助聚合;
微波辅助聚合为:混合物A放入容器中,抽真空30分钟,真空为0.5Mpa,使混合物A保持在真空的密闭容器中,放入微波中反应,反应功率为160瓦,时间为7分钟,反应完后取出,用水冷却至50℃以下,使聚合反应停止,得到混合物B;
b.混合物B中加入二氯甲烷溶解,二氯甲烷加入质量为混合物B质量的300%,等混合物B溶解完全,得到混合物B溶液,混合物B溶液中加入甲醇沉淀,甲醇加入质量为二氯甲烷质量的300%,抽滤、洗涤沉淀物、干燥;即得聚多糖纳米粒子接枝聚酯;
2)用丙酮溶解的聚多糖纳米粒子接枝聚酯,丙酮与聚多糖纳米粒子接枝聚酯的质量比为1∶10,得聚多糖纳米粒子接枝聚酯溶液,备用;
3)多异氰酸酯选用甲苯2,4-二异氰酸酯(TDI,中国医药集团上海化学试剂公司),聚多元醇选用聚己内酯二醇(分子量为2000,美国sigma-Aldrich公司),通过甲苯2,4-二异氰酸酯与聚己内酯二醇在65℃下搅拌反应2小时反应得水性聚氨酯预聚物,其中,甲苯2,4-二异氰酸酯与聚己内酯二醇的摩尔比为3∶1;
水性聚氨酯预聚物在90℃下加入二羟甲基丙酸(DMPA,湖州长胜化工有限公司)搅拌反应1小时进行扩链和交联,得聚氨酯溶液;其中,二羟甲基丙酸的加入量根据最终NCO/OH摩尔比为1.0进行控制,NCO表示多异氰酸酯的异氰酸基团,OH表示羟基基团;
所得的聚氨酯溶液(为水性聚氨酯溶液)中加入中和试剂三乙胺,三乙胺与二羟甲基丙酸的摩尔比为1∶2-2∶1,中和20分钟后冷却至40℃以下,加入聚多糖纳米粒子接枝聚酯溶液,聚多糖纳米粒子接枝聚酯加入量为多异氰酸酯、聚多元醇和二元醇(二羟甲基丙酸)的质量的10%;然后加冰水分散,得质量百分数为30%的改性后的水性聚氨酯乳液;将改性后的水性聚氨酯乳液流延成膜,干燥,即得聚多糖纳米晶接枝聚酯改性聚氨酯材料。
实施例9:
一种聚多糖纳米晶接枝聚酯改性聚氨酯材料的制备方法,它包括如下步骤:
1)聚多糖纳米粒子接枝聚酯的制备:
a.聚多糖纳米粒子选用豌豆淀粉(加拿大Pea有限公司)按现有技术提取的淀粉纳米晶,聚合单体选用己内酯(美国Aldrich公司),按淀粉纳米晶与己内酯的质量比为1∶20,选取淀粉纳米晶、己内酯,淀粉纳米晶与己内酯混合,再加入辛酸亚锡(中国医药集团上海化学试剂公司)做催化剂,加入辛酸亚锡的质量为己内酯质量的0.5%,混合均匀,得到混合物A;然后采用微波辅助聚合;
微波辅助聚合为:混合物A放入容器中,抽真空30分钟,真空为0.6Mpa,使混合物A保持在真空的密闭容器中,放入微波中反应,反应功率为240瓦,时间为5分钟,反应完后取出,用水冷却至50℃以下,使聚合反应停止,得到混合物B;
b.混合物B中加入二氯甲烷溶解,二氯甲烷加入质量为混合物B质量的1000%,等混合物B溶解完全,得到混合物B溶液;混合物B溶液中加入甲醇沉淀,甲醇加入质量为二氯甲烷质量的1000%,抽滤、洗涤沉淀物、干燥;即得聚多糖纳米粒子接枝聚酯;
2)用丙酮溶解的聚多糖纳米粒子接枝聚酯,丙酮与聚多糖纳米粒子接枝聚酯的质量比为1∶15,得聚多糖纳米粒子接枝聚酯溶液,备用;
3)通过甲苯2,4-二异氰酸酯(TDI,中国医药集团上海化学试剂公司)与聚己内酯二醇(分子量为2000,美国sigma-Aldrich公司)在65℃下搅拌反应2小时反应得水性聚氨酯预聚物,其中,甲苯2,4-二异氰酸酯与聚己内酯二醇的摩尔比为3∶1;
水性聚氨酯预聚物在80℃下加入二羟甲基丙酸(DMPA,湖州长胜化工有限公司)搅拌反应1小时进行扩链和交联,得聚氨酯溶液;其中,二羟甲基丙酸的加入量根据最终NCO/OH摩尔比为1.5进行控制,NCO表示多异氰酸酯的异氰酸基团,OH表示羟基基团;
所得的聚氨酯溶液(为水性聚氨酯溶液)中加入中和试剂三乙胺,三乙胺与二羟甲基丙酸的摩尔比为1∶1,中和30分钟后冷却至40℃以下,加入聚多糖纳米粒子接枝聚酯溶液,聚多糖纳米粒子接枝聚酯加入量为甲苯2,4-二异氰酸酯、聚己内酯和二羟甲基丙酸的质量的40%;然后加冰水分散,得质量百分数为20%的改性后的水性聚氨酯乳液;将改性后的水性聚氨酯乳液流延成膜,干燥,即得聚多糖纳米晶接枝聚酯改性聚氨酯材料。
实施例10:
一种聚多糖纳米晶接枝聚酯改性聚氨酯材料的制备方法,它包括如下步骤:
1)聚多糖纳米粒子接枝聚酯的制备:
a.聚多糖纳米粒子选用棉短绒(襄樊楚天化纤有限责任公司)按现有技术提取的纤维素晶须,聚合单体选用丙交酯(美国Aldrich公司),按纤维素晶须与丙交酯的质量比为1∶1,选取纤维素晶须、丙交酯,纤维素晶须与丙交酯混合,再加入辛酸亚锡(中国医药集团上海化学试剂公司)做催化剂,加入辛酸亚锡的质量为丙交酯质量的1%,混合均匀,得到混合物A;然后采用微波辅助聚合;
微波辅助聚合为:混合物A放入容器中,抽真空30分钟,真空度为0.7Mpa,使混合物A保持在真空的密闭容器中,放入微波中反应,反应功率为100瓦,时间为10分钟,反应完后取出,用水冷却至50℃以下,使聚合反应停止,得到混合物B;
b.混合物B中加入二氯甲烷溶解,二氯甲烷加入质量为混合物B质量的400%;得到混合物B溶液,等混合物B溶解完全;混合物B溶液中加入甲醇沉淀,甲醇加入质量为二氯甲烷质量的400%,抽滤、洗涤沉淀物、干燥;即得聚多糖纳米粒子接枝聚酯;
2)用丙酮溶解的聚多糖纳米粒子接枝聚酯,丙酮与聚多糖纳米粒子接枝聚酯的质量比为1∶5,得聚多糖纳米粒子接枝聚酯溶液,备用;
3)多异氰酸酯选用甲苯2,4-二异氰酸酯(TDI,中国医药集团上海化学试剂公司),聚多元醇选用聚己内酯二醇(分子量为2000,美国sigma-Aldrich公司),通过甲苯2,4-二异氰酸酯与聚己内酯二醇在65℃下搅拌反应2小时反应得水性聚氨酯预聚物,其中,甲苯2,4-二异氰酸酯与聚己内酯二醇的摩尔比为3.5∶1;
水性聚氨酯预聚物在75℃下加入二羟甲基丙酸(DMPA,湖州长胜化工有限公司,为含羧基的二元醇)搅拌反应1小时进行扩链和交联,得聚氨酯溶液;其中,二元醇的加入量根据最终NCO/OH摩尔比为1.5进行控制,NCO表示多异氰酸酯的异氰酸基团,OH表示羟基基团;
所得的聚氨酯溶液(为水性聚氨酯溶液)中加入中和试剂三乙胺,中和试剂与含羧基的二元醇的摩尔比为1∶1,中和30分钟后冷却至40℃以下,加入聚多糖纳米粒子接枝聚酯溶液,聚多糖纳米粒子接枝聚酯加入量为甲苯2,4-二异氰酸酯、聚己内酯二醇和二羟甲基丙酸的质量的1%;然后加冰水分散,得质量百分数为20%的改性后的水性聚氨酯乳液;将改性后的水性聚氨酯乳液流延成膜,干燥,即得聚多糖纳米晶接枝聚酯改性聚氨酯材料。
实施例11:
一种聚多糖纳米晶接枝聚酯改性聚氨酯材料的制备方法,它包括如下步骤:
1)聚多糖纳米粒子接枝聚酯的制备:
a.聚多糖纳米粒子选用棉短绒(襄樊楚天化纤有限责任公司)按现有技术提取的纤维素晶须,聚合单体选用己内酯(美国Aldrich公司),按纤维素晶须与己内酯的质量比为1∶9,选取纤维素晶须、己内酯,纤维素晶须与己内酯混合,再加入辛酸亚锡(中国医药集团上海化学试剂公司)做催化剂,加入辛酸亚锡的质量为己内酯质量的1.9%,混合均匀,得到混合物A;然后采用热聚合;
热聚合为:混合物A放入容器中,抽真空30分钟,真空度为0.8Mpa,使混合物A保持在真空的密闭容器中,放入油浴中于110℃下聚合反应5小时,反应完后取出,用水冷却至50℃以下,使聚合反应停止,得到混合物B;
b.混合物B中加入二氯甲烷溶解,二氯甲烷加入质量为混合物B质量的100%,等混合物B溶解完全,得到混合物B溶液;混合物B溶液中加入甲醇沉淀,甲醇加入质量为二氯甲烷质量的200%,抽滤、洗涤沉淀物、干燥,即得聚多糖纳米粒子接枝聚酯;
2)用丙酮溶解的聚多糖纳米粒子接枝聚酯,丙酮与聚多糖纳米粒子接枝聚酯的质量比为1∶20,得聚多糖纳米粒子接枝聚酯溶液,备用;
3)多异氰酸酯选用甲苯2,4-二异氰酸酯(TDI,中国医药集团上海化学试剂公司),聚多元醇选用聚己内酯二醇(分子量为2000,美国sigma-Aldrich公司),通过甲苯2,4-二异氰酸酯与聚己内酯二醇在65℃下搅拌反应2小时反应得水性聚氨酯预聚物,其中,甲苯2,4-二异氰酸酯与聚己内酯二醇的摩尔比为2∶1;
水性聚氨酯预聚物在75℃下加入二羟甲基丙酸(DMPA,湖州长胜化工有限公司,为含羧基的二元醇)搅拌反应1小时进行扩链和交联,得聚氨酯溶液;其中,二元醇的加入量根据最终NCO/OH摩尔比为1.8进行控制,NCO表示多异氰酸酯的异氰酸基团,OH表示羟基基团;
所得的聚氨酯溶液(为水性聚氨酯溶液)中加入中和试剂三乙胺,三乙胺与含羧基的二元醇的摩尔比为1∶1,中和5分钟后冷却至40℃以下,加入聚多糖纳米粒子接枝聚酯溶液,聚多糖纳米粒子接枝聚酯加入量为甲苯2,4-二异氰酸酯、聚己内酯二醇和二羟甲基丙酸的质量的50%;然后加冰水分散,得质量百分数为25%的改性后的水性聚氨酯乳液;将改性后的水性聚氨酯乳液流延成膜,干燥,即得聚多糖纳米晶接枝聚酯改性聚氨酯材料。
实施例12:
一种聚多糖纳米晶接枝聚酯改性聚氨酯材料的制备方法,它包括如下步骤:
1)聚多糖纳米粒子接枝聚酯的制备:
a.聚多糖纳米粒子选用甲壳素(浙江金壳生物化学有限公司)提取的甲壳素晶须,聚合单体选用己内酯(美国Aldrich公司),按甲壳素晶须与己内酯的质量比为1∶5,选取甲壳素晶须、己内酯,甲壳素晶须与己内酯混合,再加入辛酸亚锡(中国医药集团上海化学试剂公司)做催化剂,加入辛酸亚锡的质量为己内酯质量的0.5%,混合均匀,得到混合物A;然后采用热聚合;
热聚合为:混合物A放入容器中,抽真空30分钟,真空度为0.5Mpa-1Mpa,使混合物A保持在真空的密闭容器中,放入油浴中于100℃下聚合反应20小时,反应完后取出,用水冷却至50℃以下,使聚合反应停止,得到混合物B;
b.混合物B中加入二氯甲烷溶解,二氯甲烷加入质量为混合物B质量的500%,等混合物B溶解完全,得到混合物B溶液;混合物B溶液中加入甲醇沉淀,甲醇加入质量为二氯甲烷质量的500%,抽滤、洗涤沉淀物、干燥,即得聚多糖纳米粒子接枝聚酯;
2)用丙酮溶解的聚多糖纳米粒子接枝聚酯,丙酮与聚多糖纳米粒子接枝聚酯的质量比为1∶10,得聚多糖纳米粒子接枝聚酯溶液,备用;
3)多异氰酸酯选用甲苯2,4-二异氰酸酯(TDI,中国医药集团上海化学试剂公司),聚多元醇选用聚己内酯二醇(分子量为2000,美国sigma-Aldrich公司),通过甲苯2,4-二异氰酸酯与聚己内酯二醇在65℃下搅拌反应2小时反应得水性聚氨酯预聚物,其中,甲苯2,4-二异氰酸酯与聚己内酯二醇的摩尔比为3∶1;
水性聚氨酯预聚物在75℃下加入二羟甲基丙酸(DMPA,湖州长胜化工有限公司,为含羧基的二元醇)搅拌反应1小时进行扩链和交联,得聚氨酯溶液;其中,二元醇的加入量根据最终NCO/OH摩尔比为1.5进行控制,NCO表示多异氰酸酯的异氰酸基团,OH表示羟基基团;
所得的聚氨酯溶液(为水性聚氨酯溶液)中加入中和试剂三乙胺,三乙胺与含羧基的二元醇的摩尔比为1∶1,中和10分钟后冷却至40℃以下,加入聚多糖纳米粒子接枝聚酯溶液,聚多糖纳米粒子接枝聚酯加入量为甲苯2,4-二异氰酸酯、聚己内酯二醇和二羟甲基丙酸的质量的35%;然后丙酮调节固含量,得质量百分数为30%的改性后的水性聚氨酯乳液;将改性后的水性聚氨酯乳液流延成膜,干燥,即得聚多糖纳米晶接枝聚酯改性聚氨酯材料。
实施例13:
一种聚多糖纳米晶接枝聚酯改性聚氨酯材料的制备方法,它包括如下步骤:
1)聚多糖纳米粒子接枝聚酯的制备:
a.聚多糖纳米粒子选用甲壳素(浙江金壳生物化学有限公司)提取的甲壳素晶须,聚合单体选用己内酯(美国Aldrich公司),按甲壳素晶须与己内酯的质量比为1∶30,选取甲壳素晶须、己内酯,甲壳素晶须与己内酯混合,再加入辛酸亚锡(中国医药集团上海化学试剂公司)做催化剂,加入辛酸亚锡的质量为己内酯质量的0.4%,混合均匀,得到混合物A;然后采用微波辅助聚合;
微波辅助聚合为:混合物A放入容器中,抽真空30分钟,真空为0.5Mpa-1Mpa,使混合物A保持在真空的密闭容器中,放入微波中反应,反应功率为100瓦,时间为10分钟,反应完后取出,用水冷却至50℃以下,使聚合反应停止,得到混合物B;
b.混合物B中加入二氯甲烷溶解,二氯甲烷加入质量为混合物B质量的1000%,等混合物B溶解完全,得到混合物B溶液;混合物B溶液中加入甲醇沉淀,甲醇加入质量为二氯甲烷质量的1000%,抽滤、洗涤沉淀物、干燥,即得聚多糖纳米粒子接枝聚酯;
2)用丙酮溶解的聚多糖纳米粒子接枝聚酯,丙酮与聚多糖纳米粒子接枝聚酯的质量比为1∶15,得聚多糖纳米粒子接枝聚酯溶液,备用;
3)多异氰酸酯选用甲苯2,4-二异氰酸酯(TDI,中国医药集团上海化学试剂公司),聚多元醇选用聚己内酯二醇(分子量为2000,美国sigma-Aldrich公司),通过甲苯2,4-二异氰酸酯与聚己内酯二醇在65℃下搅拌反应2小时反应得水性聚氨酯预聚物,其中,甲苯2,-二异氰酸酯与聚己内酯二醇的摩尔比为3∶1;
水性聚氨酯预聚物在75℃下加入二羟甲基丙酸(DMPA,湖州长胜化工有限公司,为含羧基的二元醇)搅拌反应1小时进行扩链和交联,得聚氨酯溶液;其中,二元醇的加入量根据最终NCO/OH摩尔比为1.8进行控制,NCO表示多异氰酸酯的异氰酸基团,OH表示羟基基团;
所得的聚氨酯溶液(为水性聚氨酯溶液)中加入中和试剂三乙胺,三乙胺与含羧基的二元醇的摩尔比为1∶2,中和10分钟后冷却至40℃以下,加入聚多糖纳米粒子接枝聚酯溶液,聚多糖纳米粒子接枝聚酯加入量为甲苯2,4-二异氰酸酯、聚己内酯二醇和二羟甲基丙酸的质量的15%;然后加冰水分散,得质量百分数为25%的改性后的水性聚氨酯乳液;将改性后的水性聚氨酯乳液流延成膜,干燥,即得聚多糖纳米晶接枝聚酯改性聚氨酯材料。
实施例14:
一种聚多糖纳米晶接枝聚酯改性聚氨酯材料的制备方法,它包括如下步骤:
1)聚多糖纳米粒子接枝聚酯的制备:
a.聚多糖纳米粒子选用豌豆淀粉(加拿大Pea有限公司)提取的淀粉纳米晶,聚合单体选用己内酯(美国Aldrich公司),按淀粉纳米晶与己内酯的质量比为1∶70,选取淀粉纳米晶、己内酯,淀粉纳米晶与己内酯混合,再加入辛酸亚锡(中国医药集团上海化学试剂公司)做催化剂,加入辛酸亚锡的质量为己内酯质量的1%,混合均匀,得到混合物A;然后采用热聚合;
热聚合为:混合物A放入容器中,抽真空30分钟,真空度为0.5Mpa-1Mpa,使混合物A保持在真空的密闭容器中,放入油浴中于115℃下聚合反应6小时,反应完后取出,用水冷却至50℃以下,使聚合反应停止,得到混合物B;
b.混合物B中加入二氯甲烷溶解,二氯甲烷加入质量为混合物B质量的200%,等混合物B溶解完全,得到混合物B溶液;混合物B溶液中加入甲醇沉淀,甲醇加入质量为二氯甲烷质量的200%,抽滤、洗涤沉淀物、干燥,即得聚多糖纳米粒子接枝聚酯;
2)用丙酮溶解的聚多糖纳米粒子接枝聚酯,丙酮与聚多糖纳米粒子接枝聚酯的质量比为1∶8,得聚多糖纳米粒子接枝聚酯溶液,备用;
3)多异氰酸酯选用甲苯2,4-二异氰酸酯(TDI,中国医药集团上海化学试剂公司),聚多元醇选用聚己内酯二醇(分子量为2000,美国sigma-Aldrich公司),通过甲苯2,4-二异氰酸酯与聚己内酯二醇在65℃下搅拌反应2小时反应得水性聚氨酯预聚物,其中,甲苯2,4-二异氰酸酯与聚己内酯二醇的摩尔比为2.5∶1;
水性聚氨酯预聚物在75℃下加入二羟甲基丙酸(DMPA,湖州长胜化工有限公司,为含羧基的二元醇)搅拌反应1小时进行扩链和交联,得聚氨酯溶液;其中,二元醇的加入量根据最终NCO/OH摩尔比为1.8进行控制,NCO表示多异氰酸酯的异氰酸基团,OH表示羟基基团;
所得的聚氨酯溶液(为水性聚氨酯溶液)中加入中和试剂三乙胺,三乙胺与含羧基的二元醇的摩尔比为1∶2,中和10分钟后冷却至40℃以下,加入聚多糖纳米粒子接枝聚酯溶液,聚多糖纳米粒子接枝聚酯加入量为甲苯2,4-二异氰酸酯、聚己内酯二醇和二羟甲基丙酸的质量的20%;然后加冰水分散,得质量百分数为40%的改性后的水性聚氨酯乳液;将改性后的水性聚氨酯乳液流延成膜,干燥,即得聚多糖纳米晶接枝聚酯改性聚氨酯材料。
实施例15:
一种聚多糖纳米晶接枝聚酯改性聚氨酯材料的制备方法,它包括如下步骤:
1)聚多糖纳米粒子接枝聚酯的制备:
a.按聚多糖纳米粒子与聚合单体的质量比为1∶1,选取聚多糖纳米粒子、聚合单体,聚多糖纳米粒子与聚合单体混合,再加入催化剂,催化剂加入质量为聚合单体质量的0.01%,混合均匀,得到混合物A;然后采用热聚合;
所述的聚多糖纳米粒子为纤维素晶须、甲壳素晶须和淀粉纳米晶,纤维素晶须、甲壳素晶须、淀粉纳米晶各占聚多糖纳米粒子质量的1/3;所述的聚合单体为己内酯;所述的催化剂为辛酸亚锡;
热聚合为:混合物A放入容器中,抽真空,真空度为0.5Mpa,使混合物A保持在真空的密闭容器中,放入油浴中于70℃下聚合反应48小时,反应完后取出、冷却,得到混合物B;
b.混合物B中加入二氯甲烷溶解,二氯甲烷加入质量为混合物B质量的100%,等混合物B溶解完全,得到混合物B溶液;混合物B溶液中加入甲醇沉淀,甲醇加入质量为二氯甲烷质量的200%,抽滤、洗涤沉淀物、干燥,即得聚多糖纳米粒子接枝聚酯;
2)用丙酮溶解的聚多糖纳米粒子接枝聚酯,丙酮与聚多糖纳米粒子接枝聚酯的质量比为1∶5,得聚多糖纳米粒子接枝聚酯溶液,备用;
3)通过多异氰酸酯与聚多元醇在50℃下搅拌反应1小时反应得水性聚氨酯预聚物,其中,多异氰酸酯与聚多元醇的摩尔比为1∶0.5,聚多元醇指聚醚多元醇;所述的多异氰酸酯为甲苯2,4-二异氰酸酯;所述的聚醚多元醇为聚乙二醇二元醇;
水性聚氨酯预聚物在50℃下加入二元醇(二元醇为二羟甲基丙酸)搅拌反应1小时进行扩链和交联,得聚氨酯溶液;其中,二元醇的加入量根据最终NCO/OH摩尔比为1.0进行控制,NCO表示多异氰酸酯的异氰酸基团,OH表示羟基基团;
所得的聚氨酯溶液(为水性聚氨酯溶液)中加入中和试剂氨水,氨水与二羟甲基丙酸的摩尔比为1∶2-2∶1,中和5分钟后冷却至40℃以下,得溶液D;溶液D中加入聚多糖纳米粒子接枝聚酯溶液,聚多糖纳米粒子接枝聚酯加入量为多异氰酸酯、聚多元醇和二元醇的质量的0.1%;然后加冰水分散,得质量百分数为5%的改性后的水性聚氨酯乳液;将改性后的水性聚氨酯乳液流延成膜,干燥,即得聚多糖纳米晶接枝聚酯改性聚氨酯材料。
实施例16:
一种聚多糖纳米晶接枝聚酯改性聚氨酯材料的制备方法,它包括如下步骤:
1)聚多糖纳米粒子接枝聚酯的制备:
a.按聚多糖纳米粒子与聚合单体的质量比为1∶500,选取聚多糖纳米粒子、聚合单体,聚多糖纳米粒子与聚合单体混合,再加入催化剂,催化剂加入质量为聚合单体质量的5%,混合均匀,得到混合物A;然后采用热聚合;
所述的聚多糖纳米粒子为纤维素晶须和淀粉纳米晶,纤维素晶须和淀粉纳米晶各占聚多糖纳米粒子质量的1/2;所述的聚合单体为丙交酯;所述的催化剂为辛酸亚锡;
热聚合为:混合物A放入容器中,抽真空,真空度为1Mpa,使混合物A保持在真空的密闭容器中,放入油浴中于120℃下聚合反应1小时,反应完后取出、冷却,得到混合物B;
b.混合物B中加入二氯甲烷溶解,二氯甲烷加入质量为混合物B质量的1000%,等混合物B溶解完全,得到混合物B溶液;混合物B溶液中加入甲醇沉淀,甲醇加入质量为二氯甲烷质量的1000%,抽滤、洗涤沉淀物、干燥,即得聚多糖纳米粒子接枝聚酯;
2)用丙酮溶解的聚多糖纳米粒子接枝聚酯,丙酮与聚多糖纳米粒子接枝聚酯的质量比为1∶20,得聚多糖纳米粒子接枝聚酯溶液,备用;
3)通过多异氰酸酯与聚多元醇在90℃下搅拌反应5小时反应得水性聚氨酯预聚物,其中,多异氰酸酯与聚多元醇的摩尔比为4.5∶1,聚多元醇指聚醚多元醇;所述的多异氰酸酯为二苯基甲烷二异氰酸酯;所述的聚醚多元醇为聚丙二醇二元醇;
水性聚氨酯预聚物在90℃下加入二元醇(二元醇为二羟甲基丙酸)搅拌反应3小时进行扩链和交联,得聚氨酯溶液;其中,二元醇的加入量根据最终NCO/OH摩尔比为3.5进行控制,NCO表示多异氰酸酯的异氰酸基团,OH表示羟基基团;
所得的聚氨酯溶液(为水性聚氨酯溶液)中加入中和试剂氨水,氨水与二羟甲基丙酸(含羧基的二元醇)的摩尔比为2∶1,中和30分钟后冷却至40℃以下,得溶液D;溶液D中加入聚多糖纳米粒子接枝聚酯溶液,聚多糖纳米粒子接枝聚酯加入量为多异氰酸酯、聚多元醇和二元醇的质量的50%;然后加冰水分散,得质量百分数为50%的改性后的水性聚氨酯乳液;将改性后的水性聚氨酯乳液流延成膜,干燥,即得聚多糖纳米晶接枝聚酯改性聚氨酯材料。
实施例17:
一种聚多糖纳米晶接枝聚酯改性聚氨酯材料的制备方法,它包括如下步骤:
1)聚多糖纳米粒子接枝聚酯的制备:
a.按聚多糖纳米粒子与聚合单体的质量比为1∶1,选取聚多糖纳米粒子、聚合单体,聚多糖纳米粒子与聚合单体混合,再加入催化剂,催化剂加入质量为聚合单体质量的0.01%,混合均匀,得到混合物A;然后采用热聚合;
所述的聚多糖纳米粒子为纤维素晶须;所述的聚合单体为己内酯;所述的催化剂为辛酸亚锡;
热聚合为:混合物A放入容器中,抽真空,真空度为0.5Mpa,使混合物A保持在真空的密闭容器中,放入油浴中于70℃下聚合反应48小时,反应完后取出、冷却,得到混合物B;
b.混合物B中加入二氯甲烷溶解,二氯甲烷加入质量为混合物B质量的100%,等混合物B溶解完全,得到混合物B溶液;混合物B溶液中加入甲醇沉淀,甲醇加入质量为二氯甲烷质量的200%,抽滤、洗涤沉淀物、干燥,即得聚多糖纳米粒子接枝聚酯;
2)用丙酮溶解的聚多糖纳米粒子接枝聚酯,丙酮与聚多糖纳米粒子接枝聚酯的质量比为1∶5,得聚多糖纳米粒子接枝聚酯溶液,备用;
3)通过多异氰酸酯与聚多元醇在50℃下搅拌反应1小时反应得水性聚氨酯预聚物,其中,多异氰酸酯与聚多元醇的摩尔比为1∶0.5,聚多元醇指聚醚多元醇;所述的多异氰酸酯为甲苯2,4-二异氰酸酯;所述的聚醚多元醇为聚乙二醇二元醇;
水性聚氨酯预聚物在50℃下加入二元醇(二元醇为1,4-丁二醇)搅拌反应1小时进行扩链和交联,得聚氨酯溶液;其中,二元醇的加入量根据最终NCO/OH摩尔比为1.0进行控制,NCO表示多异氰酸酯的异氰酸基团,OH表示羟基基团;
所得的聚氨酯溶液(为油性聚氨酯溶液)中加入聚多糖纳米粒子接枝聚酯溶液,聚多糖纳米粒子接枝聚酯加入量为多异氰酸酯、聚多元醇和二元醇的质量的0.1%,然后加入有机溶剂(有机溶剂为丙酮)调节固含量为5%(质量),得溶液C,将溶液C流延成膜,干燥,即得聚多糖纳米晶接枝聚酯改性聚氨酯材料。
实施例18:
一种聚多糖纳米晶接枝聚酯改性聚氨酯材料的制备方法,它包括如下步骤:
1)聚多糖纳米粒子接枝聚酯的制备:
a.按聚多糖纳米粒子与聚合单体的质量比为1∶50,选取聚多糖纳米粒子、聚合单体,聚多糖纳米粒子与聚合单体混合,再加入催化剂,催化剂加入质量为聚合单体质量的2%,混合均匀,得到混合物A;然后采用热聚合;
所述的聚多糖纳米粒子选用豌豆淀粉(加拿大Pea有限公司)按现有技术提取的淀粉纳米晶;所述的聚合单体为丙交酯;所述的催化剂为辛酸亚锡;
热聚合为:混合物A放入容器中,抽真空,真空度为0.8Mpa,使混合物A保持在真空的密闭容器中,放入油浴中于90℃下聚合反应24小时,反应完后取出、冷却,得到混合物B;
b.混合物B中加入二氯甲烷溶解,二氯甲烷加入质量为混合物B质量的500%,等混合物B溶解完全,得到混合物B溶液;混合物B溶液中加入甲醇沉淀,甲醇加入质量为二氯甲烷质量的600%,抽滤、洗涤沉淀物、干燥,即得聚多糖纳米粒子接枝聚酯;
2)用丙酮溶解的聚多糖纳米粒子接枝聚酯,丙酮与聚多糖纳米粒子接枝聚酯的质量比为1∶10,得聚多糖纳米粒子接枝聚酯溶液,备用;
3)通过多异氰酸酯与聚多元醇在70℃下搅拌反应3小时反应得水性聚氨酯预聚物,其中,多异氰酸酯与聚多元醇的摩尔比为2∶1,聚多元醇指聚醚多元醇;所述的多异氰酸酯为二苯基甲烷二异氰酸酯;所述的聚醚多元醇为聚丙二醇二元醇;
水性聚氨酯预聚物在70℃下加入二元醇(二元醇为一缩二乙二醇)搅拌反应2小时进行扩链和交联,得聚氨酯溶液;其中,二元醇的加入量根据最终NCO/OH摩尔比为2.0进行控制,NCO表示多异氰酸酯的异氰酸基团,OH表示羟基基团;
所得的聚氨酯溶液(为油性聚氨酯溶液)中加入聚多糖纳米粒子接枝聚酯溶液,聚多糖纳米粒子接枝聚酯加入量为多异氰酸酯、聚多元醇和二元醇的质量的20%,然后加入有机溶剂(有机溶剂为二氯甲烷)调节固含量为20%(质量),得溶液C,将溶液C流延成膜,干燥,即得聚多糖纳米晶接枝聚酯改性聚氨酯材料。
实施例19:
用聚丁二醇二元醇替换实施例18中的聚丙二醇二元醇,其它相同。
实施例20:
用乙二醇替换实施例18中的一缩二乙二醇,其它相同。
实施例21:
用己二醇替换实施例18中的一缩二乙二醇,其它相同。
实施例22:
一种聚多糖纳米晶接枝聚酯改性聚氨酯材料的制备方法,它包括如下步骤:
1)聚多糖纳米粒子接枝聚酯的制备:
a.按聚多糖纳米粒子与聚合单体的质量比为1∶50,选取聚多糖纳米粒子、聚合单体,聚多糖纳米粒子与聚合单体混合,再加入催化剂,催化剂加入质量为聚合单体质量的2%,混合均匀,得到混合物A;然后采用微波辅助聚合;
所述的聚多糖纳米粒子选用豌豆淀粉(加拿大Pea有限公司)按现有技术提取的淀粉纳米晶;所述的聚合单体为丙交酯;所述的催化剂为辛酸亚锡;
微波辅助聚合为:混合物A放入容器中,抽真空,真空为0.8Mpa,使混合物A保持在真空的密闭容器中,放入微波中反应,反应功率为300瓦,时间为10分钟,反应完后取出、冷却,得到混合物B;
b.混合物B中加入二氯甲烷溶解,二氯甲烷加入质量为混合物B质量的500%,等混合物B溶解完全,得到混合物B溶液;混合物B溶液中加入甲醇沉淀,甲醇加入质量为二氯甲烷质量的600%,抽滤、洗涤沉淀物、干燥,即得聚多糖纳米粒子接枝聚酯;
2)用丙酮溶解的聚多糖纳米粒子接枝聚酯,丙酮与聚多糖纳米粒子接枝聚酯的质量比为1∶10,得聚多糖纳米粒子接枝聚酯溶液,备用;
3)通过多异氰酸酯与聚多元醇在70℃下搅拌反应2小时反应得水性聚氨酯预聚物,其中,多异氰酸酯与聚多元醇的摩尔比为2∶1,聚多元醇指聚酯多元醇;所述的多异氰酸酯为甲苯2,4-二异氰酸酯;所述的聚酯多元醇为聚己内酯二元醇;
水性聚氨酯预聚物在70℃下加入二元醇(二元醇为1,4-丁二醇)搅拌反应2小时进行扩链和交联,得聚氨酯溶液;其中,二元醇的加入量根据最终NCO/OH摩尔比为2.0进行控制,NCO表示多异氰酸酯的异氰酸基团,OH表示羟基基团;
所得的聚氨酯溶液(为油性聚氨酯溶液)中加入聚多糖纳米粒子接枝聚酯溶液,聚多糖纳米粒子接枝聚酯加入量为多异氰酸酯、聚多元醇和二元醇的质量的20%,然后加入有机溶剂(有机溶剂为四氢呋喃。)调节固含量为5-50%(质量),得溶液C,将溶液C流延成膜,干燥,即得聚多糖纳米晶接枝聚酯改性聚氨酯材料。
实施例23:
用苯酐聚酯二元醇替换实施例22中的聚己内酯二元醇,其它相同。
实施例24:
用聚碳酸酯二元醇替换实施例22中的聚己内酯二元醇,其它相同。
实施例25:
用一缩二乙二醇替换实施例22中的1,4-丁二醇,其它相同。
实施例26:
用乙二醇替换实施例22中的1,4-丁二醇,其它相同。
实施例27:
用己二醇替换实施例22中的1,4-丁二醇,其它相同。
实施例28:
一种聚多糖纳米晶接枝聚酯改性聚氨酯材料的制备方法,它包括如下步骤:
1)聚多糖纳米粒子接枝聚酯的制备:
a.按聚多糖纳米粒子与聚合单体的质量比为1∶500,选取聚多糖纳米粒子、聚合单体,聚多糖纳米粒子与聚合单体混合,再加入催化剂,催化剂加入质量为聚合单体质量的5%,混合均匀,得到混合物A;然后采用热聚合;
所述的聚多糖纳米粒子为纤维素晶须;所述的聚合单体为己内酯;所述的催化剂为辛酸亚锡;
热聚合为:混合物A放入容器中,抽真空,真空度为1Mpa,使混合物A保持在真空的密闭容器中,放入油浴中于120℃下聚合反应1小时,反应完后取出、冷却,得到混合物B;
b.混合物B中加入二氯甲烷溶解,二氯甲烷加入质量为混合物B质量的1000%,等混合物B溶解完全,得到混合物B溶液;混合物B溶液中加入甲醇沉淀,甲醇加入质量为二氯甲烷质量的1000%,抽滤、洗涤沉淀物、干燥,即得聚多糖纳米粒子接枝聚酯;
2)用丙酮溶解的聚多糖纳米粒子接枝聚酯,丙酮与聚多糖纳米粒子接枝聚酯的质量比为1∶20,得聚多糖纳米粒子接枝聚酯溶液,备用;
3)通过多异氰酸酯与聚多元醇在90℃下搅拌反应5小时反应得水性聚氨酯预聚物,其中,多异氰酸酯与聚多元醇的摩尔比为4.5∶1,聚多元醇指聚醚多元醇;所述的多异氰酸酯为二苯基甲烷二异氰酸酯;所述的聚醚多元醇为聚乙二醇二元醇;
水性聚氨酯预聚物在90℃下加入二元醇(二元醇为1,4-丁二醇和一缩二乙二醇,1,4-丁二醇、一缩二乙二醇各占二元醇质量的1/2)搅拌反应3小时进行扩链和交联,得聚氨酯溶液;其中,二元醇的加入量根据最终NCO/OH摩尔比为3.5进行控制,NCO表示多异氰酸酯的异氰酸基团,OH表示羟基基团;
所得的聚氨酯溶液(为油性聚氨酯溶液)中加入聚多糖纳米粒子接枝聚酯溶液,聚多糖纳米粒子接枝聚酯加入量为多异氰酸酯、聚多元醇和二元醇的质量的50%,然后加入有机溶剂(有机溶剂为丙酮)调节固含量为50%(质量),得溶液C,将溶液C流延成膜,干燥,即得聚多糖纳米晶接枝聚酯改性聚氨酯材料。