CN112011049A - 一种热塑性聚脲弹性体及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种热塑性聚脲弹性体及其制备方法。该聚脲弹性体包括软段和硬段，软段为羟基封端的聚合物，硬段为含脲基的重复结构单元，硬段与软段之间由氨基甲酸酯键连接；聚脲弹性体具有如式(1)所示的结构式。该方法无需使用胺基封端的聚合物软段，不使用有毒原料，反应条件温和，对设备的要求不高，产物分子量高，色泽洁白，兼具良好的强度和韧性。

Description

一种热塑性聚脲弹性体及其制备方法

技术领域

本发明属于热塑性材料领域，涉及一种热塑性聚脲弹性体，具体涉及一种热塑性聚脲弹性体及其制备方法。

背景技术

热塑性聚脲弹性体具有优异的热稳定性和机械性能。热塑性聚脲是由二异氰酸酯与二元胺反应制备。异氰酸酯是一种有毒原料，对人体眼部和呼吸系统有刺激作用，会引起敏感性气喘，接触时间过长会对人体内脏器官产生不可治愈的伤害。采用异氰酸酯制备的聚合物材料会释放一些挥发性有机物如胺类和醇类，还可能残留游离的异氰酸酯基团，极大地限制了聚脲在日用品和医用材料领域的应用。

采用非异氰酸酯法可以解决异氰酸酯路线所带来的一系列问题。专利文献CN107400233A公开了非异氰酸酯法制备热塑性聚脲，主要特点是利用二元胺与环碳酸酯进行原位氨酯化反应，再经熔融缩聚制备热塑性的聚脲材料。该方法采用环碳酸酯作为原料，数均分子量一般不超过20000g/mol，且产物呈黄色，难以满足使用要求。

碳酸二甲酯是一种很有潜力的绿色化工原料，目前多用甲醇氧化羰基化工艺制备，与环碳酸酯相比，碳酸二甲酯价格更加低廉，来源更加广泛。

聚脲的硬段分子链间氢键作用很强，因此耐热性和机械性能较好。硬段含量仅为6％-18％的聚脲即可提供满足使用需求的机械性能。但制备热塑性聚脲弹性体需要使用氨基封端的聚合物软段，其制备工艺复杂。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中的不足，提供一种热塑性聚脲弹性体，其包括软段和硬段，所述软段为羟基封端的聚合物，所述硬段为含脲基的重复结构单元，所述硬段与软段之间由氨基甲酸酯键连接。

根据本发明的聚脲弹性体，其具有如式(1)所示的结构式：

式(1)中，

代表羟基封端的聚合物反应得到的软段；例如，所述羟基封端的聚合物可以选自聚酯二元醇、聚醚二元醇、聚碳酸酯二元醇和聚硅氧烷二元醇中的至少一种；示例性地，所述羟基封端的聚合物可以为聚碳酸己二酯二元醇、羟基封端的聚己二酸丁二醇酯、羟基封端的聚四氢呋喃、羟基封端的聚环氧丙烷和羟基封端的聚二甲基硅氧烷中的至少一种；进一步地，所述羟基封端的聚合物的分子量可以为500-8000g/mol，优选为1000-4000g/mol，作为示例，分子量可以为1000g/mol、2000g/mol、4000g/mol；

其中，m＝1-20，n＝0-20；例如，m＝2-15，n＝2-15；

R₁和R₂可以彼此独立地选自C_1-20的直链脂肪族烃基、C_6-20脂环族烃基和C_6-20芳香族烃基中的至少一种。例如，R₁和R₂可以彼此独立地选自C_4-12的直链脂肪族烃基；优选为

a≥1，更优选a为4-12范围内的偶数，例如a＝4、6、8、10或12；或者，R₁和R₂可以彼此独立地选自C_8-16脂环族烃基，示例性地，可以选自

中的至少一种；或者，R₁和R₂可以彼此独立地选自C_8-16芳香族烃基，示例性地，可以选自

中的至少一种。

根据本发明聚脲弹性体示例性的技术方案，所述聚脲弹性体可以具有如式(2)-式(7)所示的结构：

根据本发明的聚脲弹性体，所述聚脲弹性体的平均数均分子量为30000-100000g/mol，例如32000-80000g/mol，作为示例，平均数均分子量可以为33000g/mol、34000g/mol、48000g/mol、54000g/mol、66000g/mol、72000g/mol。

根据本发明的聚脲弹性体，所述聚脲弹性体的平均重均分子量不超过140000g/mol，例如可以为80000-120000g/mol。

根据本发明的聚脲弹性体，所述聚脲弹性体为具有线形结构的嵌段共聚物。

根据本发明的聚脲弹性体，其熔点为135-221℃，例如137-221℃，示例性地，熔点可以为137℃、161℃、181℃、189℃、221℃。

根据本发明的聚脲弹性体，其拉伸强度为12-35MPa，例如14-32MPa，示例性地，拉伸强度为14MPa、17MPa、23MPa、25MPa、27MPa、31MPa。

根据本发明的聚脲弹性体，其断裂伸长率为150-1200％，例如170-100％，示例性地，断裂伸长率为170％、210％、360％、490％、890％、980％。

根据本发明的聚脲弹性体，所述聚脲弹性体中不含有游离异氰酸酯基团。

进一步地，本发明提供上述聚脲弹性体的制备方法，所述方法包括如下步骤：

(1)准备或制备二氨基甲酸酯单体；

优选地，所述二氨基甲酸酯单体的制备过程包括：将二元胺、碳酸二甲酯和催化剂混合反应，或者将二元胺、碳酸二甲酯和催化剂在溶剂中混合反应，反应完成后得到二氨基甲酸酯单体；

(2)聚脲弹性体的制备：采用一锅法或两锅法制备所述聚脲弹性体；

其中，所述一锅法包括如下过程：将所述二氨基甲酸酯单体、二元胺、羟基封端的聚合物和酯交换催化剂进行酯交换反应，待酯交换反应完成后，向体系中加入缩聚催化剂进行缩聚反应，反应完成得到所述聚脲弹性体；

所述两锅法包括如下过程：将所述二氨基甲酸酯单体、二元胺和酯交换催化剂进行酯交换反应，得到聚脲硬段；所述聚脲硬段、羟基封端的聚合物和缩聚催化剂进行缩聚反应，反应完成得到所述聚脲弹性体。

根据本发明的制备方法，步骤(1)中，所述二元胺可以选自C_1-20脂肪族二元胺、C_6-20脂环族二元胺和C_6-20芳香族二元胺中的至少一种；例如，所述二元胺可以选自C_4-12直链脂肪族二元胺、C_8-16脂环族二元胺和C_8-16芳香族二元胺中的至少一种；示例性地，所述二元胺可以选自1,6-己二胺、1,4-丁二胺、1,8-癸二胺、异佛尔酮二胺中的至少一种。

根据本发明的制备方法，步骤(1)中，所述二元胺和碳酸二甲酯的摩尔比可以为1:(2-20)，例如1:(5-15)，示例性地，摩尔比可以为1:4、1:5、1:5.9、1:6。当二元胺、碳酸二甲酯和催化剂混合反应时，碳酸二甲酯在作为反应物的同时，也作为了溶剂。

根据本发明的制备方法，步骤(1)中，所述催化剂可以选自金属氧化物、金属氢氧化物、金属碳酸盐、金属卤化物和有机金属盐中的至少一种；例如，所述催化剂可以乙酰丙酮钠、甲醇钠、乙醇钠、醋酸钠、氧化锌、醋酸铅、硝酸铅、二丁基氧化锡等中的至少一种；示例性地，所述催化剂可以选自甲醇钠、醋酸钠、乙酰丙酮钠或氧化锌。进一步地，所述催化剂的用量为所述二元胺质量的0.01-5％，例如0.1-4.5％，示例性地，所述催化剂的用量能够催化反应即可，例如所述催化剂的用量可以为所述二元胺质量的0.01％、0.49％、4.82％、5％。

根据本发明的制备方法，步骤(1)中，所述溶剂可以选自甲醇和/或乙醇。进一步地，所述溶剂与所述二元胺的体积摩尔比(mL/mol)为(300-1200):1，例如(450-1050):1，示例性地，体积摩尔比(mL/mol)为500:1、1000:1。

根据本发明的制备方法，步骤(1)中，所述反应在惰性气氛下进行，例如在氮气、氩气等气氛下进行，优选为在氮气气氛下进行。

根据本发明的制备方法，步骤(1)中，所述反应的温度可以为60-150℃，例如，所述反应温度为75-150℃，作为示例，所述反应温度可以为75℃、120℃或150℃。进一步地，所述反应的时间可以为4-10h，例如时间为5-8h，作为示例，所述反应时间可以为4h、5h、6h或10h。优选地，所述反应在冷凝回流条件下进行。

根据本发明的制备方法，步骤(1)反应完成后，可以对反应产物进行后处理，例如对冷却后的反应产物进行洗涤(例如采用过量稀盐酸进行洗涤)、抽滤、烘干，将烘干产物进行重结晶(重结晶溶剂可以选用甲醇)、洗涤和烘干处理，得到白色结晶的二氨基甲酸酯单体。

根据本发明的制备方法，步骤(2)中，所述二元胺具有如上文所述的含义。

根据本发明的制备方法，步骤(2)中，所述羟基封端的聚合物具有如上文所述的含义。

根据本发明的制备方法，步骤(2)中，所述酯交换催化剂可以选自金属氢氧化物、金属氧化物、金属碳酸盐、金属碳酸氢盐、金属卤化物、金属醋酸盐、锡类有机化合物、钛类有机化合物和有机酸中的至少一种；优选地，选自氧化镁、氧化铝、氢氧化镁、氢氧化钙、醋酸钾、氯化镁、氯化锌、氯化锰、碳酸钾、碳酸钠、碳酸钙、对甲苯磺酸、甲磺酸、二丁基氧化锡、辛酸亚锡、氧化钛、四氯化钛、乙二醇钛、丙二醇钛、钛酸四异丁酯和钛酸四丁酯等中的至少一种；示例性地，所述酯交换催化剂可以选自二丁基氧化锡、碳酸钾或碳酸钠。进一步地，所述酯交换催化剂的用量能够催化反应即可，例如所述酯交换催化剂的用量可以为所述聚脲弹性体理论产量的0.01-5％，例如为0.1-4.5％。

根据本发明的制备方法，所述二氨基甲酸酯单体为含有两个氨基甲酸酯基团的化合物，优选两个端基为氨基甲酸酯基团的化合物，例如1,6-己二氨基甲酸酯、1,4-丁二氨基甲酸酯、1,8-癸二氨基甲酸酯或异佛尔酮二氨基甲酸甲酯中的至少一种。

根据本发明的制备方法，步骤(2)中，所述二氨基甲酸酯单体、二元胺和羟基封端的聚合物的摩尔比可以为1:(0.1-2):(0.1-1)；例如摩尔比为1:(0.2-1.0):(0.1-0.5)；作为示例，摩尔比可以为1:0.5:0.5、1:0.9:0.2、1:0.8:0.2、1:0.7:0.3。

根据本发明的制备方法，步骤(2)中，所述缩聚催化剂可以选自钛、锑、铝、硅、锗或锆的有机金属化合物、及其氧化物，碱金属或碱土金属的氢氧化物、卤化物、醋酸盐、碳酸盐、烷氧基化合物及其乙酰丙酮化合物等中的至少一种；优选地，所述缩聚催化剂可以选自二氧化钛、四氯化钛、三氧化二锑、氧化锆、氧化铝、氧化锗、钛酸四异丁酯、钛酸四丁酯、乙二醇钛、丙二醇钛、碳酸钾、碳酸氢钾、碳酸钠、碳酸氢钠、醋酸钾、醋酸锂、醋酸钠、氯化钾、氯化钠、氯化锂、甲氧基锂、甲氧基钠、甲氧基钾和乙酰丙酮钠中的至少一种；示例性地，所述缩聚催化剂可以选自钛酸四丁酯、乙酰丙酮钠、碳酸氢钠、醋酸钠或乙二醇钛。进一步地，所述缩聚催化剂的用量能够催化反应即可，例如所述缩聚催化剂的用量为所述聚脲弹性体理论产量的0.01-5％。

根据本发明的制备方法，步骤(2)中，所述酯交换反应的温度为140-200℃，例如140-180℃，示例性地，反应温度为140℃、200℃、160℃、165℃、170℃或185℃。进一步地，所述酯交换反应的时间为3-15h，例如4-10h，示例性地，反应时间为3h、6h、8h、10或15h。

根据本发明的制备方法，步骤(2)中，所述缩聚反应的温度为160-220℃，例如160-200℃，示例性地，反应温度为160℃、170℃、180℃或220℃。进一步地，所述缩聚反应的压力为1-400Pa，例如5-100Pa，示例性地，反应压力为1Pa、30Pa、40Pa、50Pa、100Pa或400Pa。进一步地，所述缩聚反应的时间为0.5-10h，例如1-5h，示例性地，反应时间为0.5h、5h、6h、8h或10h。

根据本发明的制备方法，所述酯交换反应和缩聚反应在惰性气氛下进行，例如在氮气、氩气等气氛下进行，优选为在氮气气氛下进行。

根据本发明示例性的制备方法，所述聚脲弹性体的制备方法包括如下步骤：

(1)二氨基甲酸酯单体的制备：取二元胺、碳酸二甲酯和催化剂于反应釜中，加入溶剂，在反应釜中通入氮气，升温至60-150℃，反应4-10h，待反应完成，冷却至室温，对反应产物进行后处理，得到白色结晶的二氨基甲酸酯单体；

(2)热塑性聚脲弹性体的制备：采用一锅法或两锅法制备所述聚脲弹性体；

其中，所述一锅法包括如下过程：在反应釜中通入氮气，投入步骤(1)制得的二氨基甲酸酯单体、二元胺、羟基封端的聚合物和酯交换催化剂，进行酯交换反应，待反应完成，向反应体系中加入缩聚催化剂，进行缩聚反应，反应得到所述聚脲弹性体；

所述两锅法包括如下过程：在反应釜中通入氮气，投入步骤(1)制得的二氨基甲酸酯单体和二元胺以及酯交换催化剂，进行酯交换反应得到聚脲硬段；随后将所述聚脲硬段、羟基封端的聚合物以及缩聚催化剂混合进行缩聚反应，反应得到所述聚脲弹性体。

本发明的有益效果：

申请人发现，用二氨基甲酸酯单体和二元胺以及聚合物二元醇(软段)进行酯交换反应和缩聚反应，制得硬段由含脲基的重复单元以及少量氨基甲酸酯基组成，软段由聚合物二元醇组成的热塑性聚脲弹性体。还可进一步以碳酸二甲酯为起始原料，和二元胺反应制备二氨基甲酸酯单体，再制备热塑性聚脲弹性体。该方法使用羟基封端的聚合物作为软段，并结合二氨基甲酸酯单体，无需使用胺基封端的聚合物软段，避免使用有毒原料，反应条件温和，对设备的要求不高，产物分子量高，色泽洁白，兼具良好的强度和韧性。

本发明提供的热塑性聚脲弹性体数均分子量可达72000g/mol，熔点可达221℃，产物色泽洁白，具有良好的结晶性能、柔韧性以及加工性能，可广泛应用于食品、医药、家居等领域。本发明提供的热塑性聚脲弹性体采用绿色环保的碳酸二甲酯作为起始原料，合成工艺简单、绿色环保，避免了异氰酸酯和溶剂的使用，符合绿色化工的发展要求。共聚物硬段为含脲基的重复单元，硬段分子链间氢键作用强，硬段结晶程度高。软段为无定形的聚合物二元醇，为共聚物提供良好的柔韧性，硬段与软段之间用氨基甲酸酯键连接。该方法通过选择不同结构的原料可以制备不同结构的线形热塑性聚脲弹性体；通过调节二元胺与聚合物二元醇的配比可以调控软硬段比例，从而调控产物的综合性能。

具体实施方式

下文将结合具体实施例对本发明的技术方案做更进一步的详细说明。应当理解，下列实施例仅为示例性地说明和解释本发明，而不应被解释为对本发明保护范围的限制。凡基于本发明上述内容所实现的技术均涵盖在本发明旨在保护的范围内。

除非另有说明，以下实施例中使用的原料和试剂均为市售商品，或者可以通过已知方法制备。

下述实施例中的分子量按照如下方法进行测定：使用Waters2414型凝胶渗透色谱仪(GPC)，以N,N’-二甲基甲酰胺(DMF)为溶剂，单分散的聚苯乙烯作为标样。

热性能由差示扫描量热分析仪(Perkin-Elmer Pyris Diamond DSC)测定。称取3-5mg聚脲弹性体样品置于铝制坩埚中，将坩埚放置于加热炉中，并通入高纯氮气，将温度迅速升温至180℃，恒温5min，消除热历史，然后以100℃/min的降温速率将温度迅速降至-70℃，然后以10℃/min的升温速率升温至180℃，记录聚脲弹性体的升温曲线。

聚脲弹性体样品力学性能测试由万能测试仪(Instron 1122，UK)测试，拉伸测试标准为ISO 527-5A。样品根据拉伸标准，在小型注塑仪(Haake Minijet)上注塑成型，样品尺寸为“75×4×2”mm。拉伸时，夹具横梁的移动速度为50mm/min，拉伸数据取五次测量数据的平均值。

实施例1

取1,6-己二胺11.6g，碳酸二甲酯45g，1.2mg甲醇钠，50mL甲醇于反应釜中，通入氮气并安装回流冷凝装置，升温至75℃，反应6h，待反应完成，冷却至室温，用过量的稀盐酸溶液洗涤，抽滤，烘干。然后用甲醇重结晶并洗涤，抽滤烘干后得到白色结晶的1,6-己二氨基甲酸酯单体。

在反应釜中投入上述1,6-己二氨基甲酸酯单体23.2g，1,6-己二胺9.44g，二丁基氧化锡13mg，数均分子量为2000g/mol的羟基封端的聚四氢呋喃40g。在氮气气氛下，于140℃下进行酯交换反应3小时，随后向反应体系中加入3.6g的缩聚催化剂钛酸四丁酯，在170℃，压力1Pa的条件下缩聚6h，得到聚脲弹性体，记为聚脲A，其具有如式(2)所示的结构：

其为白色结晶聚合物，数均分子量为66000g/mol，熔点为137℃，拉伸强度27MPa，断裂伸长率890％。

实施例2

取1,4-丁二胺8.8g，碳酸二甲酯36g和0.44g醋酸钠于反应釜中，通入氮气并安装回流冷凝装置，升温至150℃，反应4h，待反应完成，冷却至室温，用过量的稀盐酸溶液洗涤，抽滤，烘干。然后用甲醇重结晶并洗涤，抽滤烘干后得到白色结晶的1,4-丁二氨基甲酸酯单体。

在反应釜中投入上述1,4-丁二氨基甲酸酯单体20.4g，异佛尔酮二胺15.32g，数均分子量为4000g/mol的聚碳酸酯二元醇80g，酯交换催化剂碳酸钾1.8g。在氮气气氛下，于200℃下进行酯交换反应15小时，随后向反应体系中加入12mg的缩聚催化剂乙酰丙酮锂，在170℃，压力50Pa的条件下缩聚0.5h，得到聚脲弹性体，记为聚脲B，其具有如式(3)所示的结构：

其为乳白色结晶聚合物，数均分子量为34000g/mol。熔点为137℃，拉伸强度17MPa，断裂伸长率490％。

实施例3

取28.8g的1,8-癸二胺，90g的碳酸二甲酯和0.14g的催化剂乙酰丙酮钠于反应釜中，通入氮气并安装回流冷凝装置，升温至120℃，反应10h，待反应完成，冷却至室温，用过量的稀盐酸溶液洗涤，抽滤，烘干。然后用甲醇重结晶并洗涤，抽滤烘干后得到白色结晶的1,8-癸二氨基甲酸酯单体。

在反应釜中在反应釜中投入上述1,8-癸二氨基甲酸酯单体26g，对苯二胺5.4g，数均分子量为1000g/mol的羟基封端的聚二甲基硅氧烷50g，酯交换催化剂碳酸钠3mg。在氮气气氛下，于165℃下进行酯交换反应6小时，随后向反应体系中加入0.24g的缩聚催化剂碳酸氢钠，在220℃，压力400Pa的条件下缩聚5h，得到聚脲弹性体，记为聚脲-聚氨酯C，其具有如式(4)所示的结构：

其为乳白色结晶聚合物，数均分子量为54000g/mol。熔点为221℃，拉伸强度23MPa，断裂伸长率210％。

实施例4

取16.6g的异佛尔酮二胺，36g的碳酸二甲酯，溶剂乙醇100mL和0.8g的催化剂氧化锌于反应釜中，通入氮气并安装回流冷凝装置，升温至75℃，反应5h，待反应完成，冷却至室温，用过量的稀盐酸溶液洗涤，抽滤，烘干。然后用甲醇重结晶并洗涤，抽滤烘干后得到白色结晶的异佛尔酮二氨基甲酸甲酯单体。

在反应釜中投入上述单体29.8g，1,6-己二胺8.12g，数均分子量为2000g/mol的羟基封端的聚己二酸丁二醇酯60g，酯交换催化剂碳酸钠0.03g，在氮气气氛下，于185℃下进行酯交换反应10h，随后向反应体系中加入缩聚催化剂乙酰丙酮钠0.08g，在30Pa，220℃下进行缩聚反应，反应10h，得到聚脲弹性体，记为聚脲-聚氨酯D，其具有如式(5)所示的结构：

其为乳白色结晶聚合物，数均分子量为33000g/mol。熔点为181℃，拉伸强度25MPa，断裂伸长率170％。

实施例5

在反应釜中投入上述实施例1中的1,6-二氨基甲酸酯单体23.2g，异佛尔酮二胺8.3g，酯交换催化剂二丁基氧化锡0.08g。在氮气气氛下，于170℃下进行酯交换反应8小时，得到聚脲硬段，随后向反应体系中加入数均分子量为1000g/mol的羟基封端的聚环氧丙烷50g，0.6g的缩聚催化剂醋酸钠，在160℃，压力40Pa的条件下缩聚8h，得到聚脲弹性体，记为聚脲-聚氨酯E，其具有如式(6)所示的结构：

其为白色结晶聚合物，数均分子量为48000g/mol。熔点为189℃，拉伸强度14MPa，断裂伸长率360％。

实施例6

在反应釜中投入上述实施例1中的1,6-二氨基甲酸酯单体23.2g，1，4-丁二胺7.04g，酯交换催化剂碳酸钾0.05g，在氮气气氛下，于160℃下进行酯交换反应8小时得到聚脲硬段，随后向反应体系中加入数均分子量为2000g/mol的羟基封端的聚二甲基硅氧烷60g，缩聚催化剂乙二醇钛4g，在180℃，压力100Pa的条件下缩聚6h，得到聚脲弹性体，记为聚脲-聚氨酯F，其具有如式(7)所示的结构：

其为白色结晶聚合物，数均分子量为72000g/mol。熔点为161℃，拉伸强度31MPa，断裂伸长率980％。

以上，对本发明的实施方式进行了说明。但是，本发明不限定于上述实施方式。凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种热塑性聚脲弹性体，其特征在于，所述聚脲弹性体包括软段和硬段，所述软段为羟基封端的聚合物，所述硬段为含脲基的重复结构单元，所述硬段与软段之间由氨基甲酸酯键连接。

2.根据权利要求1所述的热塑性聚脲弹性体，其特征在于，所述聚脲弹性体具有如式(1)所示的结构式：

式(1)中，

代表羟基封端的聚合物反应得到的软段；优选地，所述羟基封端的聚合物选自聚酯二元醇、聚醚二元醇、聚碳酸酯二元醇和聚硅氧烷二元醇中的至少一种；更优选地，所述羟基封端的聚合物为聚碳酸己二酯二元醇、羟基封端的聚己二酸丁二醇酯、羟基封端的聚四氢呋喃、羟基封端的聚环氧丙烷和羟基封端的聚二甲基硅氧烷中的至少一种；优选地，所述羟基封端的聚合物的分子量为500-8000g/mol；

其中，m＝1-20，n＝0-20；

R₁和R₂彼此独立地选自C_1-20的直链脂肪族烃基、C_6-20脂环族烃基和C_6-20芳香族烃基中的至少一种；优选地，R₁和R₂彼此独立地选自C_4-12的直链脂肪族烃基、C_8-16脂环族烃基和C_8-16芳香族烃基中的至少一种。

3.根据权利要求1或2所述的热塑性聚脲弹性体，其特征在于，所述聚脲弹性体具有如式(2)-式(7)任一所示的结构：

4.根据权利要求1-3任一项所述的热塑性聚脲弹性体，其特征在于，所述聚脲弹性体的平均数均分子量为30000-100000g/mol，

优选地，所述聚脲弹性体的平均重均分子量不超过140000g/mol；

优选地，所述聚脲弹性体为具有线形结构的嵌段共聚物。

5.根据权利要求1-4任一项所述的热塑性聚脲弹性体，其特征在于，所述聚脲弹性体的熔点为135-221℃；

优选地，所述聚脲弹性体的拉伸强度为12-35MPa；

优选地，所述聚脲弹性体的断裂伸长率为150-1200％；

优选地，所述聚脲弹性体中不含有游离异氰酸酯基团。

6.权利要求1-5任一项所述热塑性聚脲弹性体的制备方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

(1)准备或制备二氨基甲酸酯单体；

优选地，所述二氨基甲酸酯单体的制备过程包括：将二元胺、碳酸二甲酯和催化剂混合反应，或者将二元胺、碳酸二甲酯和催化剂在溶剂中混合反应，反应完成后得到二氨基甲酸酯单体；

(2)聚脲弹性体的制备：采用一锅法或两锅法制备所述聚脲弹性体；

其中，所述一锅法包括如下过程：将所述二氨基甲酸酯单体、二元胺、羟基封端的聚合物和酯交换催化剂进行酯交换反应，待酯交换反应完成后，向体系中加入缩聚催化剂进行缩聚反应，反应完成得到所述聚脲弹性体；

所述两锅法包括如下过程：将所述二氨基甲酸酯单体、二元胺和酯交换催化剂进行酯交换反应，得到聚脲硬段；所述聚脲硬段、羟基封端的聚合物和缩聚催化剂进行缩聚反应，反应完成得到所述聚脲弹性体。

7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述二元胺选自C_1-20脂肪族二元胺、C_6-20脂环族二元胺和C_6-20芳香族二元胺中的至少一种；

优选地，步骤(1)中，所述二元胺和碳酸二甲酯的摩尔比为1:(2-20)；

优选地，步骤(1)中，所述催化剂选自金属氧化物、金属氢氧化物、金属碳酸盐、金属卤化物和有机金属盐中的至少一种；优选地，所述催化剂的用量为所述二元胺质量的0.01-5％；

优选地，步骤(1)中，所述溶剂选自甲醇和/或乙醇。

8.根据权利要求6或7所述聚脲弹性体的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述反应在惰性气氛下进行；

优选地，步骤(1)中，所述反应的温度为60-150℃，所述反应的时间为4-10h，例如时间为5-8h；

优选地，步骤(1)反应完成后，对反应产物进行后处理。

9.根据权利要求6-8任一项所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述酯交换催化剂选自金属氢氧化物、金属氧化物、金属碳酸盐、金属碳酸氢盐、金属卤化物、金属醋酸盐、锡类有机化合物、钛类有机化合物和有机酸中的至少一种；

优选地，步骤(2)中，所述二氨基甲酸酯单体、二元胺和羟基封端的聚合物的摩尔比为1:(0.1-2):(0.1-1)；

优选地，步骤(2)中，所述缩聚催化剂选自钛、锑、铝、硅、锗或锆的有机金属化合物、及其氧化物，碱金属或碱土金属的氢氧化物、卤化物、醋酸盐、碳酸盐、烷氧基化合物及其乙酰丙酮化合物中的至少一种。

10.根据权利要求6-9任一项所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述酯交换反应的温度为140-200℃，所述酯交换反应的时间为3-15h；

优选地，步骤(2)中，所述缩聚反应的温度为160-220℃，所述缩聚反应的压力为1-400Pa，所述缩聚反应的时间为0.5-10h；

优选地，所述酯交换反应和缩聚反应在惰性气氛下进行。