CN110845699B - 一种无色高透明、高拉伸、耐撕裂的室温自修复聚脲弹性体及制备方法 - Google Patents

一种无色高透明、高拉伸、耐撕裂的室温自修复聚脲弹性体及制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种无色透明、高拉伸、耐撕裂的室温自修复聚脲弹性体，所述聚脲弹性体的重复结构单元如下式I所示。该聚脲弹性体是由以下原料为单体聚合得到的：二异氰酸酯、两官能度聚醚胺和三官能度聚醚胺，其中，所述两官能度聚醚胺：三官能度聚醚胺的摩尔比为(1～3)：1。本发明提供的聚脲弹性体断裂伸长率高达1600％以上，耐撕裂伸长率高达800％以上，耐撕裂能高达12500J/m2以上，透光率高达90％以上；25℃下修复6小时的自修复效率高达100％以上。本发明提供的聚脲弹性体同时具有优异的力学性能、自修复能力和透光率，在光电智能电子设备、透明保护膜、透明电子皮肤等领域具有非常广阔的应用潜力和前景。
Figure DDA0002279725680000011

Description

一种无色高透明、高拉伸、耐撕裂的室温自修复聚脲弹性体及 制备方法
技术领域
本发明涉及高分子材料技术领域，具体涉及一种无色高透明、高拉伸、耐撕裂的室温自修复聚脲弹性体及制备方法。
背景技术
自修复高分子材料可通过自行修复损伤来应对外界机械物理损伤，从而使其可靠性和使用寿命周期得到提升。近年来随着人工智能方向的蓬勃发展，自修复材料尤其是自修复弹性体作为智能电子设备的载体材料，可有效修复物理损伤，延长使用周期，同时还能恢复功能性，因此，自修复弹性体作为基体的功能复合材料，在电子皮肤、传感器、涂层等领域得到了广泛关注。
将自修复弹性体应用于智能电子设备，要使其发挥稳健可靠的功能和高效的修复能力，不仅要求自修复弹性体应具备良好的机械性能，以适应复杂环境条件下功能可靠性，而且要求其具备高效的自修复能力，以及温和的修复条件，以便在节约资源同时也保护环境。同时，考虑到智能电子设备的美观性，以及电子显示屏、光学保护薄膜对透明性的高要求，自修复弹性体也被要求具有较高的透光率。因此，制备出一种能够同时具有优异的自修复性能、力学强度和透光率的自修复弹性体在智能电子设备、电子显示屏、光学保护薄膜等领域具有非常重要的意义。
然而，高分子材料的自修复能力和力学性能对链段运动具有竞争性的依赖关系，已经报道的高分子自修复弹性体很难同时提高修复性能和力学强度。
聚脲弹性体是由异氰酸酯组分(A组分)与氨基化合物组分(B组分，包含端氨基聚醚和多元胺等)反应生成的一种嵌段聚合物。由于聚脲弹性体具有优良的物理化学性能，以及能通过软硬段的比例变化进行性能调节，具有柔韧性好、防水性能和耐腐蚀性能优异等优点，近年来聚脲弹性体受到了人们的广泛关注。但是未见同时具有优异的自修复性能、力学强度和透光率的自修复弹性体相关的报道。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于克服现有技术的不足，提供一种无色高透明、高拉伸、耐撕裂的室温自修复聚脲弹性体及其制备方法。
为实现上述目的，本发明提供了一种无色透明、高拉伸、耐撕裂的室温自修复聚脲弹性体，所述聚脲弹性体的重复结构单元如下式I所示：
Figure BDA0002279725660000021
其中，R1为两官能度聚醚胺去掉两端的-NH2后剩余的基团，R2是三官能度聚醚胺去掉三端的-NH2后剩余的基团，R3是二异氰酸酯去掉两端的-CNO后剩余的基团，R4是二异氰酸酯去掉两端的-CNO后剩余的基团。
进一步地，所述两官能度聚醚胺的数均分子量为400～4000g/mol，优选为2000g/mol；所述三官能度聚醚胺的数均分子量为400-5000g/mol，优选为440g/mol；
和/或，所述两官能度聚醚胺选自带2个端氨基的以下聚醚胺：端氨基聚氧化丙烯醚、端氨基聚氧化乙烯醚或者端氨基氧化丙烯醚和氧化乙烯醚的共聚物；优选地，所述两官能度聚醚胺为聚氧化丙烯醚二胺；
和/或，所述三官能度聚醚胺选自带3个端氨基的以下聚醚胺：端氨基聚氧化丙烯醚、端氨基聚氧化乙烯醚或者端氨基氧化丙烯醚和氧化乙烯醚的共聚物；优选地，所述三官能度聚醚胺为聚氧化丙烯醚三胺。
进一步地，R3、R4中所述二异氰酸酯各自独立地选自甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷-4-4’-二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、1,6-己二异氰酸酯、二环己基甲烷二异氰酸酯中的一种或两种以上，优选为异佛尔酮二异氰酸酯和/或二环己基甲烷二异氰酸酯；
更优选地，所述R3选自异佛尔酮二异氰酸酯去掉两端的-CNO后剩余的基团，R4选自二环己基甲烷二异氰酸酯去掉两端的-CNO后剩余的基团。
进一步地，所述聚脲弹性体的重复结构单元如下式II所示：
Figure BDA0002279725660000022
其中，n为7-74。
进一步地，所述聚脲弹性体是由以下原料为单体聚合得到的：二异氰酸酯、两官能度聚醚胺和三官能度聚醚胺，其中，所述两官能度聚醚胺：三官能度聚醚胺的摩尔比为(1～3)：1，优选为1：1、2：1或3：1。
进一步地，所述两官能度聚醚胺选自带2个端氨基的以下聚醚胺：端氨基聚氧化丙烯醚、端氨基聚氧化乙烯醚或者端氨基氧化丙烯醚和氧化乙烯醚的共聚物；优选地，所述两官能度聚醚胺为聚氧化丙烯醚二胺；
和/或，所述三官能度聚醚胺选自带3个端氨基的以下聚醚胺：端氨基聚氧化丙烯醚、端氨基聚氧化乙烯醚或者端氨基氧化丙烯醚和氧化乙烯醚的共聚物；优选地，所述三官能度聚醚胺为聚氧化丙烯醚三胺；
和/或，所述两官能度聚醚胺的数均分子量为400～4000g/mol，优选为2000g/mol；所述三官能度聚醚胺的数均分子量为400-5000g/mol，优选为440g/mol；
和/或，所述二异氰酸酯选自甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷-4-4’-二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、1,6-己二异氰酸酯、二环己基甲烷二异氰酸酯中的一种或两种以上；优选为异佛尔酮二异氰酸酯和/或二环己基甲烷二异氰酸酯；
和/或，所述二异氰酸酯、两官能度聚醚胺和三官能度聚醚胺中，-CNO与-NH2的摩尔比为(0.5～1)：1，优选为0.5：1、0.8：1或1：1。
进一步地，所述二异氰酸酯为异佛尔酮二异氰酸酯和二环己基甲烷二异氰酸酯，其中，异佛尔酮二异氰酸酯：二环己基甲烷二异氰酸酯的摩尔比为(1～3)：1，优选为1：1、2：1或3：1。
本发明还提供了上述无色透明、高拉伸、耐撕裂的室温自修复聚脲弹性体的制备方法，其特征在于：所述方法包括以下步骤：将双官能度聚醚胺和三官能度聚醚胺投入反应瓶中，除水，然后加入溶剂，投入二异氰酸酯，反应，提纯，即得。
进一步地，所述反应的条件为：在惰性气体保护下，在0～30℃下反应10～20小时；优选地，所述反应的条件为：在惰性气体保护下，先在0℃下反应2小时，再在室温下反应12小时；
和/或，所述反应是在催化剂的作用下进行的，所述催化剂选自二月桂酸二丁基锡、三乙胺、三亚乙基二胺、辛酸亚锡中的一种或两种以上的混合物，优选为三乙胺；所述催化剂投入量为双官能度聚醚胺和三官能度聚醚胺总摩尔数的1×10-4～0.3倍；
和/或，所述除水的方法为：在100℃下减压搅拌除水，所述减压的真空度≤-0.09MPa；
和/或，所述溶剂为有机溶剂，选自N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、氯仿或二氧六环中；
和/或，所述提纯的方法为：在反应后的体系中加入醇类溶剂，搅拌，减压浓缩；所述醇类溶剂优选为乙醇。
本发明还提供了上述无色透明、高拉伸、耐撕裂的室温自修复聚脲弹性体在制备电智能电子设备、电子显示屏、光学保护膜、透明电子皮肤中的用途。
本发明中，部分化合物的缩写为：甲苯二异氰酸酯(TDI)、二苯基甲烷-4-4’-二异氰酸酯(MDI)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、1,6-己二异氰酸酯(HDI)、二环己基甲烷二异氰酸酯(HMDI)。
本发明中，室温是指25±2℃。
本发明采用简单的超分子构造，在分子链内部形成不同强度的氢键，利用氢键的低活化能以及物理交联作用，制得了综合性能优异的聚脲弹性体，该聚脲弹性体断裂伸长率高达1600％以上，耐撕裂伸长率高达800％以上，耐撕裂能高达12500J/m2以上，透光率高达90％以上；室温下修复6小时的自修复效率高达100％以上。与对比例1只采用单一的二异氰酸酯原料相比，本发明通过使用异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)和二环己基甲烷二异氰酸酯(HMDI)的混合物作为二异氰酸酯原料，所得聚脲弹性体的耐撕裂伸长率和修复率显著提高；其中，当IPDI：HMDI的摩尔比为1：1时，所得聚脲弹性体的耐撕裂性能最佳。因此，本发明提供的聚脲弹性体同时具有优异的力学性能、自修复能力和透光率，在光电智能电子设备、透明保护膜、透明电子皮肤等领域具有非常广阔的应用潜力和前景。
显然，根据本发明的上述内容，按照本领域的普通技术知识和惯用手段，在不脱离本发明上述基本技术思想前提下，还可以做出其它多种形式的修改、替换或变更。
以下通过实施例形式的具体实施方式，对本发明的上述内容再作进一步的详细说明。但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下的实例。凡基于本发明上述内容所实现的技术均属于本发明的范围。
附图说明
图1为实施例13制得的聚脲弹性体的核磁氢谱图。
具体实施实例
本发明所用原料与设备均为已知产品，通过购买市售产品所得。
其中，聚氧化丙烯醚二胺，D-2000，数均分子量2000g/mol；聚氧化丙烯醚三胺，T-403，数均分子量440g/mol。
实施例1
步骤(1)：R1/R2值设定为1，R3/R4值设定为1，R值设定为0.5，将0.005mol(10.00g)D-2000,0.005mol(2.2g)T-403投入反应器中，温度升至100℃，真空度保持在-0.090MPa搅拌下除水1小时，温度降低至0℃，通入氮气进行保护，加入50mL氯仿作为溶剂，加入0.0144mol三乙胺作为催化剂,投入0.0031mol(0.692g)IPDI，0.0031mol(0.819g)HMDI，在0℃和氮气保护下反应2小时，随后在室温下继续反应12小时。
步骤(2)：投入10mL乙醇，继续搅拌1小时，随后减压浓缩，除去溶剂和催化剂，即得本发明的聚脲弹性体1。
实施例2
R1/R2值设定为2，R3/R4值设定为1，R值设定为0.5，将投入的T-403质量变化为1.1g，D-2000不变，投入的异氰酸酯质量变化为：0.485g IPDI，0.573g HMDI，投入的三乙胺与D-2000和T-403总摩尔数的比例同实施例1，其他试剂和实验步骤同实施例1,制得本发明的聚脲弹性体2。
实施例3
R1/R2值设定为3，R3/R4值设定为1，R值设定为0.5，将投入的T-403质量变化为0.748g，D-2000不变，投入的异氰酸酯质量变化为：0.416IPDI，0.491g HMDI，投入的三乙胺与D-2000和T-403总摩尔数的比例同实施例1，其他试剂和实验步骤同实施例1,制得本发明的聚脲弹性体3。
实施例4
R1/R2值设定为1，R3/R4值设定为2，R值设定为0.5，将投入的T-403质量变化为2.2g，D-2000不变，投入的异氰酸酯质量变化为：0.925g IPDI，0.545g HMDI，投入的三乙胺与D-2000和T-403总摩尔数的比例同实施例1，其他试剂和实验步骤同实施例1,制得本发明的聚脲弹性体4。
实施例5
R1/R2值设定为2，R3/R4值设定为2，R值设定为0.5，将投入的T-403质量变化为1.1g，D-2000不变，投入的异氰酸酯质量变化为：0.647g IPDI，0.382g HMDI，投入的三乙胺与D-2000和T-403总摩尔数的比例同实施例1，其他试剂和实验步骤同实施例1,制得本发明的聚脲弹性体5。
实施例6
R1/R2值设定为3，R3/R4值设定为2，R值设定为0.5，将投入的T-403质量变化为0.748g，D-2000不变，投入的异氰酸酯质量变化为：0.555g IPDI,0.327g HMDI，投入的三乙胺为D-2000和T-403总摩尔数的1.62×10-4倍，其他试剂和实验步骤同实施例1,制得本发明的聚脲弹性体6。
实施例7
R1/R2值设定为1，R3/R4值设定为3，R值设定为0.5，将投入的T-403质量变化为2.2g，D-2000不变，投入的异氰酸酯质量变化为：1.040g IPDI，0.409g HMDI，投入的三乙胺与D-2000和T-403总摩尔数的比例同实施例1，其他试剂和实验步骤同实施例1,制得本发明的聚脲弹性体7。
实施例8
R1/R2值设定为2，R3/R4值设定为3，R值设定为0.5，将投入的T-403质量变化为1.1g，D-2000不变，投入的异氰酸酯质量变化为：0.728g IPDI，0.286g HMDI，投入的三乙胺与D-2000和T-403总摩尔数的比例同实施例1，其他试剂和实验步骤同实施例1,制得本发明的聚脲弹性体8。
实施例9
R1/R2值设定为3，R3/R4值设定为3，R值设定为0.5，将投入的T-403质量变化为0.748g，D-2000不变，投入的异氰酸酯质量变化为：0.624g IPDI，0.245g HMDI，投入的三乙胺与D-2000和T-403总摩尔数的比例同实施例1，其他试剂和实验步骤同实施例1,制得本发明的聚脲弹性体9。
实施例10
R1/R2值设定为1，R3/R4值设定为1，R值设定为0.8，将投入的T-403质量变化为2.2g，D-2000不变，投入的异氰酸酯质量变化为：1.110g IPDI，1.310g HMDI，投入的三乙胺与D-2000和T-403总摩尔数的比例同实施例1，其他试剂和实验步骤同实施例1,制得本发明的聚脲弹性体10。
实施例11
R1/R2值设定为2，R3/R4值设定为1，R值设定为0.8，将投入的T-403质量变化为1.1g，D-2000不变，投入的异氰酸酯质量变化为：0.777g IPDI，0.917g HMDI，投入的三乙胺与D-2000和T-403总摩尔数的比例同实施例1，其他试剂和实验步骤同实施例1,制得本发明的聚脲弹性体11。
实施例12
R1/R2值设定为3，R3/R4值设定为1，R值设定为0.8，将投入的T-403质量变化为0.733g，D-2000不变，投入的异氰酸酯质量变化为：0.666g IPDI，0.786g HMDI，投入的三乙胺与D-2000和T-403总摩尔数的比例同实施例1，其他试剂和实验步骤同实施例1,制得本发明的聚脲弹性体12。
实施例13
R1/R2值设定为1，R3/R4值设定为2，R值设定为0.8，将投入的T-403质量变化为2.2g,D-2000不变，投入的异氰酸酯质量变化为：1.48g IPDI，0.873g HMDI，投入的三乙胺与D-2000和T-403总摩尔数的比例同实施例1，其他试剂和实验步骤同实施例1,制得本发明的聚脲弹性体13。
其表征结果如图1所示。
实施例14
R1/R2值设定为2，R3/R4值设定为2，R值设定为0.8，将投入的T-403质量变化为1.1g，D-2000不变，投入的异氰酸酯质量变化为：1.036g IPDI，0.611g HMDI，投入的三乙胺与D-2000和T-403总摩尔数的比例同实施例1，其他试剂和实验步骤同实施例1,制得本发明的聚脲弹性体14。
实施例15
R1/R2值设定为3，R3/R4值设定为2，R值设定为0.8，将投入的T-403质量变化为0.733g,D-2000不变，投入的异氰酸酯质量变化为：0.888g IPDI，0.524g HMDI，投入的三乙胺与D-2000和T-403总摩尔数的比例同实施例1，其他试剂和实验步骤同实施例1,制得本发明的聚脲弹性体15。
实施例16
R1/R2值设定为1，R3/R4值设定为3，R值设定为0.8，将投入的T-403质量变化为2.2g,D-2000不变，投入的异氰酸酯质量变化为：1.665g IPDI,0.655g HMDI，投入的三乙胺与D-2000和T-403总摩尔数的比例同实施例1，其他试剂和实验步骤同实施例1,制得本发明的聚脲弹性体16。
实施例17
R1/R2值设定为2，R3/R4值设定为3，R值设定为0.8，将投入的T-403质量变化为1.1g,D-2000不变，投入的异氰酸酯质量变化为：1.165g IPDI,0.4585g HMDI，投入的三乙胺与D-2000和T-403总摩尔数的比例同实施例1，其他试剂和实验步骤同实施例1,制得本发明的聚脲弹性体17。
实施例18
R1/R2值设定为3，R3/R4值设定为3，R值设定为0.8，将投入的T-403质量变化为0.733g,D-2000不变，投入的异氰酸酯质量变化为：0.999g IPDI,0.393g HMDI，投入的三乙胺与D-2000和T-403总摩尔数的比例同实施例1，其他试剂和实验步骤同实施例1,制得本发明的聚脲弹性体18。
实施例19
R1/R2值设定为1，R3/R4值设定为1，R值设定为1，将投入的T-403质量变化为2.2g,D-2000不变，投入的异氰酸酯质量变化为：1.387g IPDI,1.637g HMDI，投入的三乙胺与D-2000和T-403总摩尔数的比例同实施例1，其他试剂和实验步骤同实施例1,制得本发明的聚脲弹性体19。
实施例20
R1/R2值设定为2，R3/R4值设定为1，R值设定为1，将投入的T-403质量变化为1.1g，D-2000不变，投入的异氰酸酯质量变化为：0.971g IPDI，1.146g HMDI，投入的三乙胺与D-2000和T-403总摩尔数的比例同实施例1，其他试剂和实验步骤同实施例1,制得本发明的聚脲弹性体20。
实施例21
R1/R2值设定为3，R3/R4值设定为1，R值设定为1，将投入的T-403质量变化为0.733g，D-2000不变，投入的异氰酸酯质量变化为：0.832g IPDI，0.982g HMDI，投入的三乙胺与D-2000和T-403总摩尔数的比例同实施例1，其他试剂和实验步骤同实施例1,制得本发明的聚脲弹性体21。
实施例22
R1/R2值设定为1，R3/R4值设定为2，R值设定为1，将投入的T-403质量变化为2.2g,D-2000不变，投入的异氰酸酯质量变化为：1.85g IPDI，1.091g HMDI，投入的三乙胺与D-2000和T-403总摩尔数的比例同实施例1，其他试剂和实验步骤同实施例1,制得本发明的聚脲弹性体22。
实施例23
R1/R2值设定为2，R3/R4值设定为2，R值设定为1，将投入的T-403质量变化为1.1g，D-2000不变，投入的异氰酸酯质量变化为：1.295g IPDI，0.764g HMDI，投入的三乙胺与D-2000和T-403总摩尔数的比例同实施例1，其他试剂和实验步骤同实施例1,制得本发明的聚脲弹性体23。
实施例24
R1/R2值设定为3，R3/R4值设定为2，R值设定为1，将投入的T-403质量变化为0.733g，D-2000不变，投入的异氰酸酯质量变化为：1.11g IPDI，0.655g HMDI，投入的三乙胺与D-2000和T-403总摩尔数的比例同实施例1，其他试剂和实验步骤同实施例1,制得本发明的聚脲弹性体24。
实施例25
R1/R2值设定为1，R3/R4值设定为3，R值设定为1，将投入的T-403质量变化为2.2g，D-2000不变，投入的异氰酸酯质量变化为：2.081g IPDI，0.818g HMDI，投入的三乙胺与D-2000和T-403总摩尔数的比例同实施例1，其他试剂和实验步骤同实施例1,制得本发明的聚脲弹性体25。
实施例26
R1/R2值设定为2，R3/R4值设定为3，R值设定为1，将投入的T-403质量变化为1.1g，D-2000不变，投入的异氰酸酯质量变化为：1.456g IPDI，0.573g HMDI，投入的三乙胺与D-2000和T-403总摩尔数的比例同实施例1，其他试剂和实验步骤同实施例1,制得本发明的聚脲弹性体26。
实施例27
R1/R2值设定为3，R3/R4值设定为3，R值设定为1，将投入的T-403质量变化为0.733g，D-2000不变，投入的异氰酸酯质量变化为：1.25g IPDI，0.491g HMDI，投入的三乙胺与D-2000和T-403总摩尔数的比例同实施例1，其他试剂和实验步骤同实施例1,制得本发明的聚脲弹性体27。
对比例1
R1/R2值设定为1，只有R4，R值设定为0.8，投入的T-403质量变化为2.2g，异氰酸酯质量变化为2.62g HMDI，无IPDI，投入的三乙胺与D-2000和T-403总摩尔数的比例同实施例1，其他试剂和实验步骤同对比例10,制得本发明的对照弹性体1。
以下通过具体实验证明本发明的有益效果。
1、实验方法
样品：采用实施例1-27及对比例1-18相同的方法，制得的哑铃型样条。
原始力学性能测试：断裂伸长率参考GB/T 528-2009规定的方法测试，在25℃下测试，拉伸速率100mm/min；耐撕裂伸长率由具有一半断裂的哑铃型样条的应力-应变曲线拉伸获得；耐撕裂能由以下方法测得：在Instron 5567上用1KN测力仪进行了经典的单侧切口断裂试验，即在厚度约为1.3毫米、宽度约为7毫米的长方形样本中间，切出约3.5毫米长的缺口；试样被固定在两个预置距离为15mm的夹具中；然后，以100mm/min的应变速率对试样进行单轴拉伸。耐撕裂能(Gc)的计算方法引入了一个经验修正因子:
Figure BDA0002279725660000091
其中c为缺口长度；λc为有缺口试样的应力-应变曲线伸长倍数，W是无缺口的应力应变曲线拉伸倍数为0到λc这一段计算得到的应变能；无缺口的试样与开口试样都是在相同的应变速率下进行的拉伸过程。
修复后力学性能及修复率测试：用刀片在哑铃型样条中间段位置切断，拼接，25℃下6小时后，测试修复样条的断裂伸长率，测试方法参考GB/T 528-2009规定的方法。而修复率＝原始样条断裂伸长率/修复样条断裂伸长率×100％。
透光率测试：参考GB/T 2410-2008规定的方法，采用紫外-近红外分光光度计法进行测量，样品厚度1mm，每组3个平行样品。
2、实验结果
测试结果如表1所示。可以看出，本发明制得的聚脲弹性体断裂伸长率高达1600％以上，耐撕裂伸长率高达800％以上，耐撕裂能高达12500J/m2以上，透光率高达90％以上；25℃下修复6小时的自修复效率高达100％以上，综合性能优异。
与对比例1只采用单一的二异氰酸酯原料相比，本发明通过使用异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)和二环己基甲烷二异氰酸酯(HMDI)的混合物作为二异氰酸酯原料，所得聚脲弹性体的耐撕裂伸长率和修复率显著提高；其中，当IPDI：HMDI的摩尔比为1：1时，所得聚脲弹性体的耐撕裂性能最佳。
表1各聚脲弹性体的原始、修复后性能
Figure BDA0002279725660000101
Figure BDA0002279725660000111
综上，本发明采用简单的超分子构造，在分子链内部形成不同强度的氢键，利用氢键的低活化能以及物理交联作用，制得了综合性能优异的聚脲弹性体，该聚脲弹性体断裂伸长率高达1600％以上，耐撕裂伸长率高达800％以上，耐撕裂能高达12500J/m2以上，透光率高达90％以上；25℃下修复6小时的自修复效率高达100％以上。所以，本发明提供的聚脲弹性体同时具有优异的力学性能、自修复能力和透光率，在光电智能电子设备、透明保护膜、透明电子皮肤等领域具有非常广阔的应用潜力和前景。

Claims (12)

1.一种无色透明、高拉伸、耐撕裂的室温自修复聚脲弹性体，其特征在于：所述聚脲弹性体的重复结构单元如下式II所示：
Figure DEST_PATH_IMAGE001
式II
其中，n为7-74。
2.如权利要求1所述的无色透明、高拉伸、耐撕裂的室温自修复聚脲弹性体，其特征在于：所述聚脲弹性体是由以下原料为单体聚合得到的：二异氰酸酯、两官能度聚醚胺和三官能度聚醚胺，其中，所述两官能度聚醚胺：三官能度聚醚胺的摩尔比为(1～3)：1；
所述二异氰酸酯为异佛尔酮二异氰酸酯和二环己基甲烷二异氰酸酯，所述两官能度聚醚胺为聚氧化丙烯醚二胺，所述三官能度聚醚胺为聚氧化丙烯醚三胺。
3.如权利要求2所述的无色透明、高拉伸、耐撕裂的室温自修复聚脲弹性体，其特征在于：所述两官能度聚醚胺：三官能度聚醚胺的摩尔比为1：1、2：1或3：1。
4.如权利要求2或3所述的无色透明、高拉伸、耐撕裂的室温自修复聚脲弹性体，其特征在于：
所述二异氰酸酯、两官能度聚醚胺和三官能度聚醚胺中，-NCO与-NH2的摩尔比为(0.5～1)：1。
5.如权利要求4所述的无色透明、高拉伸、耐撕裂的室温自修复聚脲弹性体，其特征在于：
所述二异氰酸酯、两官能度聚醚胺和三官能度聚醚胺中，-NCO 与-NH2的摩尔比为0.5：1、0.8：1或1：1。
6.如权利要求4所述的无色透明、高拉伸、耐撕裂的室温自修复聚脲弹性体，其特征在于：所述异佛尔酮二异氰酸酯：二环己基甲烷二异氰酸酯的摩尔比为(1～3)：1。
7.如权利要求6所述的无色透明、高拉伸、耐撕裂的室温自修复聚脲弹性体，其特征在于：所述异佛尔酮二异氰酸酯：二环己基甲烷二异氰酸酯的摩尔比为1：1、2：1或3：1。
8.权利要求1-7任一项所述无色透明、高拉伸、耐撕裂的室温自修复聚脲弹性体的制备方法，其特征在于：所述方法包括以下步骤：将双官能度聚醚胺和三官能度聚醚胺投入反应瓶中，除水，然后加入溶剂，投入二异氰酸酯，反应，提纯，即得。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于：所述反应的条件为：在惰性气体保护下，在0～30℃下反应10～20小时；
和/或，所述反应是在催化剂的作用下进行的，所述催化剂选自二月桂酸二丁基锡、三乙胺、三亚乙基二胺、辛酸亚锡中的一种或两种以上的混合物；所述催化剂投入量为双官能度聚醚胺和三官能度聚醚胺总摩尔数的1×10-4～0.3倍；
和/或，所述除水的方法为：在100℃下减压搅拌除水，所述减压的真空度≤-0.09MPa；
和/或，所述溶剂为有机溶剂，选自N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、氯仿或二氧六环中；
和/或，所述提纯的方法为：在反应后的体系中加入醇类溶剂，搅拌，减压浓缩。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于：所述反应的条件为：在惰性气体保护下，先在0℃下反应2小时，再在室温下反应12小时；
和/或，所述催化剂为三乙胺；
和/或，所述醇类溶剂为乙醇。
11.权利要求1-7任一项所述无色透明、高拉伸、耐撕裂的室温自修复聚脲弹性体在制备电智能电子设备、光学保护膜、透明电子皮肤中的用途。
12.根据权利要求11所述的用途，其特征在于：所述电智能电子设备为电子显示屏。
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