CN105399912A - 基于聚硅氧烷-聚乙二醇的两亲聚氨酯弹性体及其制备方法 - Google Patents

基于聚硅氧烷-聚乙二醇的两亲聚氨酯弹性体及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了基于聚硅氧烷‐聚乙二醇的两亲性聚氨酯弹性体及其制备方法。以质量分数计算，该聚氨酯弹性体原料组分组成包括多异氰酸酯10～30份，聚乙二醇15～40份，聚硅氧烷30～70份，扩链剂0.5～2份，催化剂0.1～0.3份；制备时，先将聚乙二醇加热升温至90～130℃，真空脱水，降温；加入多异氰酸酯，反应得到聚氨酯预聚体；再将聚氨酯预聚体、溶剂、聚硅氧烷、扩链剂和催化剂混合并搅拌均匀，反应，真空脱泡后倒进聚四氟乙烯模具，真空干燥，制得目标产物。本发明制得的两亲聚氨酯弹性体的断裂伸长率≥700％，透湿性接近人的皮肤，热稳定性好，工艺简单，原料易得，成本低。

Description

基于聚硅氧烷-聚乙二醇的两亲聚氨酯弹性体及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种聚氨酯弹性体，特别是涉及一种基于聚硅氧烷-聚乙二醇的两亲聚氨酯弹性体及其制备方法。
背景技术
两亲聚合物是一种同时兼具亲水性和疏水性的功能高分子材料。由于同时含有化学性质不同的链段，两亲聚合物表现出一些独特的性能，如pH响应、温度响应及自组装特性等，因而广泛应用于生物医学、敏感材料和传感器、导电聚合物、防水透湿材料以及膜分离工程等众多高新技术领域。在疏水性材料中，聚硅氧烷(PDMS)由于其高透氧性、高柔软性、高透明性、良好的热稳定性、良好的血液相容性和低毒性，常用于生物材料。但是，PDMS材料的高疏水性也限制了其在生物医学上的应用。因此，对聚硅氧烷进行亲水改性成为最为活跃的研究领域之一。研究较多的是在PDMS材料表面接枝亲水性物质，该技术的工艺相对较为复杂，且表面的接枝量不易控制，故改性表面的性能的稳定性不太好。以PDMS为软段来制备两亲聚氨酯不仅在工艺上容易实现，而且很容易地在很大范围内调节产物的结构与性能。该类两亲聚氨酯同时具有PDMS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聚合物材料。然而，由于聚硅氧烷与聚氨酯硬段的溶解度参数、极性均相差较大，容易引起聚氨酯高度相分离，从而导致其机械性能很差。其中，中国发明专利申请CN1299382A报道了含聚硅氧烷的聚氨酯弹性体组合物，是以PDMS/聚醚大二元醇为软段制得的聚氨酯弹性体，但其断裂伸长率低于500％。另外，基于聚硅氧烷-聚乙二醇的两亲聚氨酯弹性体还没有相关文献报道。
发明内容
本发明的目的在于提供一种性能优异，合成方法简单的基于聚硅氧烷-聚乙二醇的两亲聚氨酯弹性体的制备方法。
本发明提出的一种基于聚硅氧烷-聚乙二醇的两亲聚氨酯弹性体的制备方法，先用多异氰酸酯与聚乙二醇反应得端基为异氰酸酯基的聚氨酯预聚体；再加入聚硅氧烷和扩链剂，制得基于聚硅氧烷‐聚乙二醇的两亲聚氨酯弹性体。本发明的基于聚硅氧烷-聚乙二醇的两亲聚氨酯弹性体体系的工艺容易实现，原料易得，材料组成与结构的可调控性较强。
本发明目的通过如下技术方案实现：
基于聚硅氧烷-聚乙二醇的两亲聚氨酯弹性体的制备方法，包括如下步骤：
1)聚氨酯预聚体的合成：将聚乙二醇加热升温至90～130℃，真空脱水，将温度降至60℃以下；然后，加入多异氰酸酯，使反应体系在70～90℃下反应2～4小时，得到聚氨酯预聚体；
2)两亲聚氨酯弹性体的制备：将聚氨酯预聚体、溶剂、聚硅氧烷、扩链剂和催化剂混合并搅拌均匀，在60～80℃下反应3～5小时，真空脱泡后倒进聚四氟乙烯模具，真空干燥，制得基于聚硅氧烷-聚乙二醇的两亲聚氨酯弹性体；
以质量分数计，原料组分包括：
所述的催化剂为有机锡催化剂或叔胺类催化剂。
为进一步实现本发明目的，优选地，所述的多异氰酸酯为异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、1,6‐六亚甲基二异氰酸酯(HDI)、甲苯二异氰酸酯(TDI)、二苯基甲烷‐4,4′‐二异氰酸酯(MDI)、苯二亚甲基二异氰酸酯、甲基环己基二异氰酸酯、四甲基苯二亚甲基二异氰酸酯、HDI三聚体、IPDI三聚体、TDI三聚体和MDI三聚体中的一种或多种。
优选地，述的聚乙二醇的分子量为400～15000g/mol。
优选地，所述的聚硅氧烷为羟基封端聚硅氧烷、氨基封端聚硅氧烷和端羟基聚醚聚硅氧烷中的一种或多种；聚硅氧烷的分子量为1000～6000g/mol。
优选地，所述的扩链剂为1,4‐丁二醇、一缩二乙二醇、三羟甲基丙烷、乙二醇、丙三醇、1,4‐环己二醇和间苯二酚羟基醚中的一种或多种。
优选地，所述的溶剂为丙酮、甲苯、四氢呋喃、二甲基亚砜、三氯甲烷、N,N‐二甲基甲酰胺和N,N‐二甲基乙酰胺中的一种或多种。
优选地，所述的催化剂为二月桂酸二丁基锡、辛酸亚锡、二醋酸二丁基锡和二甲基环己胺中的一种或两种。
优选地，所述的真空干燥的温度为50℃，真空干燥的时间为10～24小时；所述的真空脱水的时间为1～3小时。
一种基于聚硅氧烷-聚乙二醇的两亲聚氨酯弹性体，由上述制备方法制得。
所述的两亲聚氨酯弹性体的拉伸强度≥5MPa；断裂伸长率≥700％；5％热失重的温度≥260℃；透湿率为6.2～16.1g·m2/h。
相对于现有技术，本发明具有以下优点：
1)本发明同时将亲水聚乙二醇链段和疏水聚硅氧烷链段引入到聚氨酯体系中，制备了具有优良的力学性能的两亲聚氨酯弹性体，其断裂伸长率≥700％，拉伸强度≥5MPa。
2)本发明基于聚硅氧烷-聚乙二醇的两亲聚氨酯弹性体，不仅在工艺上容易实现，而且可以通过调节聚氨酯预聚体和聚硅氧烷的反应量，容易在很大范围内调控产物的结构与性能。
3)本发明所用的原料便宜易得，合成过程无需特殊的条件和设备，合成工艺容易实现和调控；
4)本发明制备方法所需的聚氨酯原料、聚乙二醇和聚硅氧烷均是商品化的工业品，合成聚氨酯的工艺也较成熟。因此，制备工艺简单易行、成本较低。
附图说明
图1为实施例1制得的聚氨酯预聚体的红外谱图。
图2为实施例1制得的两亲聚氨酯弹性体的红外谱图。
具体实施方式
为更好地理解本发明，以下结合附图和实施例对本发明作进一步的描述，但本发明的实施方式不限于此。
实施例1
聚氨酯预聚体的合成：以质量分数计，将15份聚乙二醇加入三角烧瓶中，加热升温至130℃，真空脱水1小时，将温度降至50℃；然后加入10份的异佛尔酮二异氰酸酯，使反应体系在70℃下反应4小时，得到聚氨酯预聚体；
两亲聚氨酯弹性体的制备：以质量分数计，将所得全部聚氨酯预聚体与50份的四氢呋喃、70份的羟基封端聚硅氧烷(Tech‐2120，上海泰格聚合物技术有限公司)、0.5份的三羟甲基丙烷及0.3份的二月桂酸二丁基锡混合并搅拌均匀，在80℃下反应3小时，真空脱泡后倒进聚四氟乙烯模具，50℃真空干24小时，制得两亲聚氨酯弹性体。
图1为本实施例制得的聚氨酯预聚体的红外谱图。从图中可以看出，在2264cm-1处出现-N═C═O的不对称伸缩振动峰，在1705cm-1处出现氨基甲酸酯中的-C═O的伸缩振动吸收峰，且在1540cm-1处出现聚氨酯中的酰胺II的吸收峰，3336cm-1为氨基甲酸酯中的N-H伸缩振动峰，1090cm-1为聚乙二醇的-C-O-吸收峰。经该红外分析表明确实合成所设计的聚氨酯预聚体。
图2为本实施例制得的两亲聚氨酯弹性体的红外谱图。从图中可以看出，在1540cm-1处出现聚氨酯中的酰胺II的吸收峰，3336cm-1为氨基甲酸酯中的N-H伸缩振动峰，1705cm-1为C═O的伸缩振动吸收峰，1090cm-1为聚乙二醇的-C-O-吸收峰，而在1261cm-1处出现Si-C的吸收峰，1080cm-1为Si-O-Si的伸缩振动吸收峰，778cm-1为Si原子上甲基的弯曲振动峰。经该红外分析表明确实合成所设计的两亲聚氨酯弹性体。
聚硅氧烷分子链具有较为柔软的Si-O-Si链段，能赋予聚氨酯弹性体较好的断裂伸长率。按国家标准GB/T528-2009测得实施例制得的两亲聚氨酯弹性体断裂伸长率为700％，拉伸强度为5.2MPa。
聚硅氧烷具有良好的热稳定性，能有效改善聚氨酯弹性体的热稳定性。通过对实施例制得的两亲聚氨酯弹性体的热失重行为进行测试，测得5％热失重的温度为265℃。
聚乙二醇为亲水链段，能有效改善聚硅氧烷的透湿性能。按国家标准GB2918测得实施例制得的两亲聚氨酯弹性体的透湿率为9.3g·m2/h(人的皮肤为8.5g·m2/h)。
实施例2
聚氨酯预聚体的合成：将40份聚乙二醇加入三角烧瓶中，加热升温至90℃，真空脱水3小时，将温度降至50℃；然后加入30份的异佛尔酮二异氰酸酯，使反应体系在90℃下反应2小时，得到聚氨酯预聚体；
两亲聚氨酯弹性体的制备：将上述的聚氨酯预聚体与20份的丙酮、30份的端氨丙基聚硅氧烷(P0057449，北京华美互利生物化工)、2份的1,4丁二醇及0.1份的二月桂酸二丁基锡混合并搅拌均匀，在60℃下反应5小时，真空脱泡后倒进聚四氟乙烯模具，50℃真空干燥10小时，制得两亲聚氨酯弹性体。
按国家标准GB/T528-2009测得实施例制得的两亲聚氨酯弹性体的断裂伸长率为710％，拉伸强度为5.4MPa。通过对实施例制得的两亲聚氨酯弹性体的热失重行为进行测试，测得5％热失重的温度为275℃。按国家标准GB2918测得实施例制得的两亲聚氨酯弹性体的透湿率为16.1g·m2/h。
实施例3
聚氨酯预聚体的合成：将30份聚乙二醇加入三角烧瓶中，加热升温至120℃，真空脱水2小时，将温度降至50℃；然后加入30份的二苯基甲烷‐4,4′‐二异氰酸酯，使反应体系在85℃下反应2.5小时，得到聚氨酯预聚体；
两亲聚氨酯弹性体的制备：将上述的聚氨酯预聚体与40份的四氢呋喃、60份的端氨丙基聚硅氧烷(P0057449，北京华美互利生物化工)、1份的1,4丁二醇、0.5份三羟甲基丙烷及0.2份的二月桂酸二丁基锡混合并搅拌均匀，在80℃下反应3小时，真空脱泡后倒进聚四氟乙烯模具，50℃真空干燥12小时，制得两亲聚氨酯弹性体。
按国家标准GB/T528-2009测得实施例制得的两亲聚氨酯弹性体的断裂伸长率为800％，拉伸强度为5.8MPa。通过对实施例制得的两亲聚氨酯弹性体的热失重行为进行测试，测得5％热失重的温度为270℃。按国家标准GB2918测得实施例制得的两亲聚氨酯弹性体的透湿率为6.2g·m2/h。
从上述实施例可见，本发明得到的聚硅氧烷/聚氨酯两亲聚氨酯弹性体，在50℃下真空干燥10～24h即可制得厚层弹性体薄膜，固化速度快，薄膜光洁透明无泡，断裂伸长率≥700％，拉伸强度≥5MPa，与中国发明专利CN100528920C报道的高固体份单组份聚氨酯弹性体相比，力学性能显著提升，并且，所制得的两亲性聚氨酯弹性体透湿率为6.2～16.1g·m2/h，与人体皮肤透湿率(8.5g·m2/h)接近，这些性能特征使得该聚硅氧烷/聚氨酯两亲聚氨酯弹性体可用于受伤创面医用敷料，人工美容皮肤，医用导管以及其他各类医用器具等。

Claims (10)

1.基于聚硅氧烷-聚乙二醇的两亲聚氨酯弹性体的制备方法，其特征在于包括如下步骤：
1)聚氨酯预聚体的合成：将聚乙二醇加热升温至90～130℃，真空脱水，将温度降至60℃以下；然后，加入多异氰酸酯，使反应体系在70～90℃下反应2～4小时，得到聚氨酯预聚体；
2)两亲聚氨酯弹性体的制备：将聚氨酯预聚体、溶剂、聚硅氧烷、扩链剂和催化剂混合并搅拌均匀，在60～80℃下反应3～5小时，真空脱泡后倒进聚四氟乙烯模具，真空干燥，制得基于聚硅氧烷-聚乙二醇的两亲聚氨酯弹性体；
以质量分数计，原料组分包括：
所述的催化剂为有机锡催化剂或叔胺类催化剂。
2.根据权利要求1所述的基于聚硅氧烷-聚乙二醇的两亲聚氨酯弹性体的制备方法，其特征在于，所述的多异氰酸酯为异佛尔酮二异氰酸酯、1,6‐六亚甲基二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷‐4,4′‐二异氰酸酯、苯二亚甲基二异氰酸酯、甲基环己基二异氰酸酯、四甲基苯二亚甲基二异氰酸酯、HDI三聚体、IPDI三聚体、TDI三聚体和MDI三聚体中的一种或多种。
3.根据权利要求1所述的基于聚硅氧烷-聚乙二醇的两亲聚氨酯弹性体的制备方法，其特征在于，所述的聚乙二醇的分子量为400～15000g/mol。
4.根据权利要求1所述的基于聚硅氧烷-聚乙二醇的两亲聚氨酯弹性体的制备方法，其特征在于，所述的聚硅氧烷为羟基封端聚硅氧烷、氨基封端聚硅氧烷和端羟基聚醚聚硅氧烷中的一种或多种；聚硅氧烷的分子量为1000～6000g/mol。
5.根据权利要求1所述的基于聚硅氧烷-聚乙二醇的两亲聚氨酯弹性体的制备方法，其特征在于，所述的扩链剂为1,4‐丁二醇、一缩二乙二醇、三羟甲基丙烷、乙二醇、丙三醇、1,4‐环己二醇和间苯二酚羟基醚中的一种或多种。
6.根据权利要求1所述的基于聚硅氧烷-聚乙二醇的两亲聚氨酯弹性体的制备方法，其特征在于，所述的溶剂为丙酮、甲苯、四氢呋喃、二甲基亚砜、三氯甲烷、N,N‐二甲基甲酰胺和N,N‐二甲基乙酰胺中的一种或多种。
7.根据权利要求1所述的基于聚硅氧烷-聚乙二醇的两亲聚氨酯弹性体的制备方法，其特征在于，所述的催化剂为二月桂酸二丁基锡、辛酸亚锡、二醋酸二丁基锡和二甲基环己胺中的一种或两种。
8.根据权利要求1所述的基于聚硅氧烷-聚乙二醇的两亲聚氨酯弹性体的制备方法，其特征在于，所述的真空干燥的温度为50℃，真空干燥的时间为10～24小时；所述的真空脱水的时间为1～3小时。
9.一种基于聚硅氧烷-聚乙二醇的两亲聚氨酯弹性体，其特征在于，其由权利要求1‐8任一项所述制备方法制得。
10.根据权利要求9所述的基于聚硅氧烷-聚乙二醇的两亲聚氨酯弹性体，其特征在于，所述的两亲聚氨酯弹性体的拉伸强度≥5MPa；断裂伸长率≥700％；5％热失重的温度≥260℃；透湿率为6.2～16.1g·m2/h。
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Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105968242A (zh) * 2016-05-30 2016-09-28 华南理工大学 以聚硅氧烷基聚氨酯为交联剂的高分子水凝胶及其胶束聚合制备方法
CN105963754A (zh) * 2016-05-26 2016-09-28 华南理工大学 一种用于慢性皮肤创伤的双层聚硅氧烷超分子弹性体敷料及其制备方法
CN106039381A (zh) * 2016-05-26 2016-10-26 华南理工大学 一种用于慢性皮肤创伤的光固化双层聚硅氧烷超分子弹性体敷料及其制备方法
CN107778433A (zh) * 2017-11-14 2018-03-09 东莞市鑫益电子科技有限公司 一种亲水性聚氨酯材料的制备方法
CN109575233A (zh) * 2018-12-10 2019-04-05 山东大学 一种高力学性能的聚硅氧烷聚醚型聚氨酯弹性体及其制备方法
CN110172133A (zh) * 2019-06-26 2019-08-27 美瑞新材料股份有限公司 一种抗污耐脏的热塑性聚氨酯弹性体及其制备方法
CN117264171A (zh) * 2023-10-17 2023-12-22 山东辰星医疗科技有限公司 一种以硅氧烷基聚氨酯为基体的高分子硅凝胶及其制备方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5993972A (en) * 1996-08-26 1999-11-30 Tyndale Plains-Hunter, Ltd. Hydrophilic and hydrophobic polyether polyurethanes and uses therefor
CN1267304A (zh) * 1997-07-14 2000-09-20 心脏临床研究中心有限公司 含硅增链剂
CN102408539A (zh) * 2011-10-24 2012-04-11 哈尔滨工业大学 一种形状记忆聚氨酯及其制备方法
CN103421194A (zh) * 2013-07-08 2013-12-04 中科院广州化学有限公司 含长侧链有机硅的聚醚型聚氨酯预聚体及制备方法与应用
CN104448231A (zh) * 2015-01-07 2015-03-25 华东理工大学 聚醚有机硅嵌段聚氨酯材料的制备方法、产品及用途
CN104927015A (zh) * 2015-06-05 2015-09-23 武汉理工大学 有机硅修饰的脂肪族聚氨酯生物材料及其制备方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5993972A (en) * 1996-08-26 1999-11-30 Tyndale Plains-Hunter, Ltd. Hydrophilic and hydrophobic polyether polyurethanes and uses therefor
CN1267304A (zh) * 1997-07-14 2000-09-20 心脏临床研究中心有限公司 含硅增链剂
CN102408539A (zh) * 2011-10-24 2012-04-11 哈尔滨工业大学 一种形状记忆聚氨酯及其制备方法
CN103421194A (zh) * 2013-07-08 2013-12-04 中科院广州化学有限公司 含长侧链有机硅的聚醚型聚氨酯预聚体及制备方法与应用
CN104448231A (zh) * 2015-01-07 2015-03-25 华东理工大学 聚醚有机硅嵌段聚氨酯材料的制备方法、产品及用途
CN104927015A (zh) * 2015-06-05 2015-09-23 武汉理工大学 有机硅修饰的脂肪族聚氨酯生物材料及其制备方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
HAMID JAVAHERIAN NAGHASH等,: ""Synthesis and characterization of a novel hydroxy terminated polydimethylsiloxane and its application in the waterborne polysiloxane–urethane dispersion for potential marine coatings"", 《POLYMER ADVANCED TECHNOLOGIES》 *
曾宪仕，: ""有机硅/聚氨酯复合材料的制备及性能研究"", 《中国优秀硕士学位论文全文数据库 工程科技I辑》 *

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105963754A (zh) * 2016-05-26 2016-09-28 华南理工大学 一种用于慢性皮肤创伤的双层聚硅氧烷超分子弹性体敷料及其制备方法
CN106039381A (zh) * 2016-05-26 2016-10-26 华南理工大学 一种用于慢性皮肤创伤的光固化双层聚硅氧烷超分子弹性体敷料及其制备方法
CN105963754B (zh) * 2016-05-26 2019-04-09 华南理工大学 一种用于慢性皮肤创伤的双层聚硅氧烷超分子弹性体敷料及其制备方法
CN106039381B (zh) * 2016-05-26 2019-05-14 华南理工大学 一种用于慢性皮肤创伤的光固化双层聚硅氧烷超分子弹性体敷料及其制备方法
CN105968242A (zh) * 2016-05-30 2016-09-28 华南理工大学 以聚硅氧烷基聚氨酯为交联剂的高分子水凝胶及其胶束聚合制备方法
CN105968242B (zh) * 2016-05-30 2018-02-27 华南理工大学 以聚硅氧烷基聚氨酯为交联剂的高分子水凝胶及其胶束聚合制备方法
CN107778433A (zh) * 2017-11-14 2018-03-09 东莞市鑫益电子科技有限公司 一种亲水性聚氨酯材料的制备方法
CN109575233A (zh) * 2018-12-10 2019-04-05 山东大学 一种高力学性能的聚硅氧烷聚醚型聚氨酯弹性体及其制备方法
CN110172133A (zh) * 2019-06-26 2019-08-27 美瑞新材料股份有限公司 一种抗污耐脏的热塑性聚氨酯弹性体及其制备方法
CN117264171A (zh) * 2023-10-17 2023-12-22 山东辰星医疗科技有限公司 一种以硅氧烷基聚氨酯为基体的高分子硅凝胶及其制备方法
CN117264171B (zh) * 2023-10-17 2024-03-19 山东辰星医疗科技有限公司 一种以硅氧烷基聚氨酯为基体的高分子硅凝胶及其制备方法

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