CN105504201A - 采用交联滑动接枝聚合物增韧改性聚四氢呋喃膜材料 - Google Patents

采用交联滑动接枝聚合物增韧改性聚四氢呋喃膜材料 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种采用交联滑动接枝聚合物增韧改性聚四氢呋喃材料，包括以下质量份数的原料制备而成：一种采用交联滑动接枝聚合物增韧改性聚四氢呋喃材料，其特征在于，包括以下质量份数的原料制备而成：聚四氢呋喃10-20份；滑动接枝聚合物1-10份；交联剂1-2份。本发明以聚四氢呋喃为基体，将滑动接枝聚合物作为增韧剂，将其侧链分子与聚四氢呋喃之间进行交联，所生成的交联物尺寸为纳米级别，并且均匀分散在聚四氢呋喃基体中，能够有效改善聚四氢呋喃和滑动接枝聚合物的相容性，增加界面的粘合力，有效提高聚四氢呋喃的柔韧性。

Description

采用交联滑动接枝聚合物增韧改性聚四氢呋喃膜材料
技术领域
本发明涉及一种采用交联滑动接枝聚合物增韧改性聚四氢呋喃材料具体为一种膜材料。
背景技术
滑动接枝聚合物，其结构包括：环状分子、穿过该环状分子与之形成包含物的线型分子，侧链分子以及线型分子两端的封端基团。该环状分子为环糊精(α-CD)，线型分子为聚乙二醇(PEG)，侧链分子为聚己内酯(PCL)。所选的封端剂具有“大体积”基团的化合物。滑动接枝聚合物具有线型分子、作为环状分子的环糊精和位于线型分子两末端的封端基团，以及连接在环状分子环糊精上的侧链分子PCL。侧链分子是通过ε-己内酯的开环反应连接在环状分子环糊精上，侧链可以随着环糊精在线型分子上自由滑动，因此把这种接枝聚合物称之为“滑动接枝聚合物”。
聚四氢呋喃是一种性能优异的高分子材料，聚四氢呋喃制得的产品密度高，具有良好的柔顺性和耐水解性能，抗老化性能好，力学性能佳，但作为医疗材料，其柔韧性和冲击韧性不够理想，限制了对它的应用。为了能够进一步拓宽其应用领域，对其进行增韧改性成为提高其整体性能的有效途径。
发明内容
本发明要解决的问题是提供一种采用交联滑动接枝聚合物增韧改性聚四氢呋喃材料。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种采用交联滑动接枝聚合物增韧改性聚四氢呋喃材料，包括以下质量份数的原料制备而成：
聚四氢呋喃10-20份；
滑动接枝聚合物1-10份；
交联剂1-2份；
优选的，所述交联剂为带有异氰酸酯基的化合物。
进一步，所述聚四氢呋喃的羟基摩尔数与滑动接枝聚合物的羟基摩尔数之和，等于交联剂的异氰酸酯基摩尔数。
优选的，所述交联剂为环烷烃型二异氰酸酯；如二(异氰酸根合甲基)环己烷、1,6-己二异氰酸酯、3-异氰酸酯基亚甲基-3，5，5-三甲基环己基异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯或甲苯-2,4-二异氰酸酯中的一种。更优选的，为1,6-己二异氰酸酯或3-异氰酸酯基亚甲基-3，5，5-三甲基环己基异氰酸酯。
进一步，所述聚四氢呋喃分子量为1000-2000；优选的为分子量为1000。
本发明还提供了一种采用交联滑动接枝聚合物增韧改性聚四氢呋喃材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
将带有异氰酸酯基的化合物溶于有机溶剂中，与聚四氢呋喃、滑动接枝聚合物室温搅拌混合反应，优选的，搅拌时间为10min；真空条件下50-70℃搅拌，优选的为70℃；至有机溶剂除尽，即得。
优选的，所述有机溶剂为丙酮；
优选的，带有异氰酸酯基的化合物为1,6-己二异氰酸酯；
更优选的，为质量比为20％的1,6-己二异氰酸酯的丙酮溶液。
本发明的另一目的在于提供一种改性聚四氢呋喃高分子膜的制备方法，其特征在于：将权利要求7所制得的改性聚四氢呋喃倒入模具中130-220℃加热成膜。优选的，加热温度为130℃。
本发明所有的数字标识，例如pH、温度、时间、浓度，包括范围，都是近似值。所有“等于”也都为近似相等。要了解，虽然不总是明确的叙述所有的数字标识之前都加上术语“约”。同时也要了解，虽然不总是明确的叙述，本文中描述的试剂仅仅是示例，其等价物是本领域已知的。
本发明具有的优点和积极效果是：本发明以聚四氢呋喃为基体，将滑动接枝聚合物作为增韧剂，将其侧链分子与聚四氢呋喃之间进行交联，所生成的交联物尺寸为纳米级别，并且均匀分散在聚四氢呋喃基体中，能够有效改善聚四氢呋喃和滑动接枝聚合物的相容性，增加界面的粘合力，有效提高聚四氢呋喃的柔韧性。同时将该材料做成高分子膜，扩大应用范围。
具体实施方式
下面通过实施例对本发明进行具体描述，有必要在此指出的是本实施例只用于对本发明进行进一步说明，不能理解为对本发明保护范围的限制，该领域的技术熟练人员可以根据上述发明的内容作出一些本质的改进和调整。
实施例1一种采用交联滑动接枝聚合物增韧改性聚四氢呋喃材料
称取14.5g1000分子量的聚四氢呋喃(OH摩尔数：0.029)，将1.445g滑动接枝聚合物溶于5.855g丙酮中,得到20％的丙酮溶液(OH摩尔数：0.001961)，将聚四氢呋喃、滑动接枝聚合物的丙酮溶液、2.60g1,6-己二异氰酸酯(NCO摩尔数：0.03095)混合，室温搅拌10min,在电磁搅拌器上的真空容器中搅拌，抽真空,真空压力-0.098MPa，温度：70℃，计时搅拌50min,称重计算净溶质量直至丙酮除尽，即得；观察溶液无色透明，易流动，无气泡。
实施例2一种采用交联滑动接枝聚合物增韧改性聚四氢呋喃材料
称取14.5g1000分子量的聚四氢呋喃(OH摩尔数：0.029)，将1.445g滑动接枝聚合物溶于5.855g丙酮中,得到20％的丙酮溶液(OH摩尔数：0.001961)，将聚四氢呋喃、滑动接枝聚合物的丙酮溶液、3.44g异佛尔酮二异氰酸酯(NCO摩尔数：0.03099)混合，室温搅拌10min,在电磁搅拌器上的真空容器中搅拌，抽真空,真空压力-0.098MPa，温度：70℃，计时搅拌50min,称重计算净溶质量直至丙酮除尽，即得。观察溶液无色透明，易流动，无气泡。
实施例3改性聚四氢呋喃高分子膜
将实施例1得到的溶液倒入铁盒模具中，将铁盒放到130℃加热台，9min不流动，12min成膜；揭膜后，膜透明，表面粘，柔软，易拉伸，回弹慢，不易撕裂，硬度：0。
实施例4改性聚四氢呋喃高分子膜
将实施例2得到的溶液倒入铁盒模具中，将铁盒放到130℃加热台，9min不流动，12min成膜；揭膜后，膜透明，表面粘，柔软，易拉伸，回弹慢，不易撕裂，硬度：0。
效果实验例
将实施例3、4所得到的改性聚四氢呋喃高分子膜与纯聚四氢呋喃膜材料进行比较，结果如下表所示：
拉伸强度(kpa) 断裂伸长率 邵氏硬度
聚四氢呋喃 1800 168％ 60
实施例3 390 389％ 10
实施例4 379 420％ 8
由上表可知，本发明改性聚四氢呋喃高分子膜具有优异的柔韧性能。
以上对本发明的实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本专利涵盖范围之内。

Claims (10)

1.一种采用交联滑动接枝聚合物增韧改性聚四氢呋喃材料，其特征在于，包括以下质量份数的原料制备而成：
聚四氢呋喃10-20份；
滑动接枝聚合物1-10份；
交联剂1-2份。
2.根据权利要求1所述的改性聚四氢呋喃材料，其特征在于：所述交联剂为带有异氰酸酯基的化合物。
3.根据权利要求2所述的改性聚四氢呋喃材料，其特征在于：所述聚四氢呋喃的羟基摩尔数与滑动接枝聚合物的羟基摩尔数之和，等于交联剂的异氰酸酯基摩尔数。
4.根据权利要求2所述的改性聚四氢呋喃材料，其特征在于：所述交联剂为环烷烃型二异氰酸酯。
5.根据权利要求3所述的改性聚四氢呋喃材料，其特征在于：所述交联剂为二(异氰酸根合甲基)环己烷、1,6-己二异氰酸酯、3-异氰酸酯基亚甲基-3，5，5-三甲基环己基异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯或甲苯-2,4-二异氰酸酯中的一种。
6.根据权利要求1所述的改性聚四氢呋喃材料，其特征在于：所述聚四氢呋喃分子量为1000-2000；优选的为分子量为1000。
7.一种采用交联滑动接枝聚合物增韧改性聚四氢呋喃材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
将带有异氰酸酯基的化合物溶于有机溶剂中，与聚四氢呋喃、滑动接枝聚合物室温搅拌混合反应，真空条件下50-70℃搅拌，至有机溶剂除尽，即得。
8.根据权利要求7所述的改性聚四氢呋喃的制备方法，其特征在于：所述有机溶剂为丙酮。
9.一种改性聚四氢呋喃高分子膜的制备方法，其特征在于：将权利要求7所制得的改性聚四氢呋喃材料倒入模具中130-220℃加热成膜。
10.根据权利要求9所述的改性聚四氢呋喃高分子膜的制备方法，其特征在于：加热温度为130℃。
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