CN112390928B - 一种基于酰腙结构的紫外光固化聚氨酯前体及其制备方法和应用 - Google Patents

一种基于酰腙结构的紫外光固化聚氨酯前体及其制备方法和应用 Download PDF

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Abstract

本发明涉及自修复光固化材料领域，公开了一种基于酰腙结构的紫外光固化聚氨酯前体及其制备方法和应用，该聚氨酯前体中含有由R1、R2、R3、R4和R5提供的结构单元，且R1为聚乙二醇、R2为六亚甲基二异氰酸酯、R3为邻苯二甲醛、R4为草酰二肼、R5为丙烯酸羟丙酯。本发明提供的聚氨酯前体具有快速自修复能力，符合其应用需求。

Description

一种基于酰腙结构的紫外光固化聚氨酯前体及其制备方法和 应用
技术领域
本发明涉及自修复光固化材料领域，具体地，涉及一种基于酰腙结构的紫外光固化聚氨酯前体、一种制备基于酰腙结构的紫外光固化聚氨酯前体的方法以及由该方法制备得到的基于酰腙结构的紫外光固化聚氨酯前体、基于酰腙结构的紫外光固化聚氨酯前体在自修复光固化材料中的应用。
背景技术
20世纪60年代，德国拜耳公司首先研制出光固化不饱和聚酯，以其无溶剂挥发、固化速率快和节约能源等优点得到人们广泛关注。
近20年来，紫外光固化聚氨酯由于具有较高的光固化速度，良好的附着力、柔韧性、耐磨性、耐低温性以及突出的高弹性和伸长率，已广泛应用于金属、木材、塑料涂层，油墨印刷，织物印花，光纤涂层等方面。
但是，在光固化聚氨酯材料加工、使用过程中，难免产生微小裂纹，不仅导致制品、涂层外观受损，而且导致材料性能下降，带来安全隐患。
CN105348474A报道了一种基于呋喃-马来酰亚胺结构的紫外光固化自修复聚氨酯的制备方法。该方法采用呋喃、马来酸酐、乙醇胺、糠醇、二异氰酸酯、二元醇、单羟基不饱和单体等为原料，合成含有呋喃-马来酰亚胺加成产物的双官能度光固化聚氨酯。但是，该方法中，基于D-A反应的自修复过程需要加热条件，适用范围较窄、耗能较大。
CN107236106A提供了一种含酰腙键的芳香族端羟基扩链剂、采用所述芳香族端羟基扩链剂制备的自修复聚氨酯及其制备方法。该现有技术所制备的自修复聚氨酯材料中，所述聚氨酯分子链含有可逆酰腙键，在室温下即可实现自修复。但是，该现有技术提供的自修复聚氨酯的自修复效率并不高。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术的存在上述缺陷，提供一种能够在相对较低温度下，例如室温条件下，高效率地实现自修复的紫外光固化聚氨酯前体材料及其制备方法与应用。
为了实现上述目的，本发明的第一方面提供一种基于酰腙结构的紫外光固化聚氨酯前体，该聚氨酯前体中含有由R1、R2、R3、R4和R5提供的结构单元，且R1为聚乙二醇、R2为六亚甲基二异氰酸酯、R3为邻苯二甲醛、R4为草酰二肼、R5为丙烯酸羟丙酯，其中，以所述聚氨酯前体的总重量为基准，由R1提供的结构单元的含量为35-86重量％，由R2提供的结构单元的含量为7-40重量％，由R3提供的结构单元的含量为1.5-6重量％，由R4提供的结构单元的含量为1.5-18重量％，由R5提供的结构单元的含量为2.5-10.5重量％，且该聚氨酯前体的数均分子量为2000-15000。
本发明的第二方面提供一种制备基于酰腙结构的紫外光固化聚氨酯前体的方法，该方法包括：
(1)在第一溶液条件下，将R3与R4进行第一反应，以得到固体产物A；以及在第二溶液条件下，将R2与R1进行第二反应，以得到聚氨酯预聚体B；
(2)在第三溶液条件下，将所述聚氨酯预聚体B和所述固体产物A进行第三反应，以得到线性聚氨酯C；
(3)在第四溶液条件下，在阻聚剂存在下，将R5与所述线性聚氨酯C 进行第四反应；
其中，R1、R2、R3、R4和R5的用量使得制备得到的聚氨酯前体中由R1提供的结构单元的含量为35-86重量％，由R2提供的结构单元的含量为7-40 重量％，由R3提供的结构单元的含量为1.5-6重量％，由R4提供的结构单元的含量为1.5-18重量％，由R5提供的结构单元的含量为2.5-10.5重量％，以及使得制备得到的聚氨酯前体的数均分子量为2000-15000；
并且，R1为聚乙二醇、R2为六亚甲基二异氰酸酯、R3为邻苯二甲醛、 R4为草酰二肼、R5为丙烯酸羟丙酯。
本发明的第三方面提供第二方面所述的方法制备得到的基于酰腙结构的紫外光固化聚氨酯前体。
本发明的第四方面提供第一方面和第三方面所述的基于酰腙结构的紫外光固化聚氨酯前体在自修复光固化材料中的应用。
本发明的含有由聚乙二醇、六亚甲基二异氰酸酯、邻苯二甲醛、草酰二肼和丙烯酸羟丙酯提供的结构单元的紫外光固化聚氨酯前体在受到机械损伤后，能够快速通过可逆反应完成自修复，延长材料使用寿命，减少由于机械损伤引起的微裂纹隐患。
附图说明
图1为实施例3制备得到的HEPU3的红外谱图。
具体实施方式
在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。
如前所述，本发明的第一方面提供了一种基于酰腙结构的紫外光固化聚氨酯前体，该聚氨酯前体中含有由R1、R2、R3、R4和R5提供的结构单元，且R1为聚乙二醇、R2为六亚甲基二异氰酸酯、R3为邻苯二甲醛、R4为草酰二肼、R5为丙烯酸羟丙酯，其中，以所述聚氨酯前体的总重量为基准，由R1提供的结构单元的含量为35-86重量％，由R2提供的结构单元的含量为 7-40重量％，由R3提供的结构单元的含量为1.5-6重量％，由R4提供的结构单元的含量为1.5-18重量％，由R5提供的结构单元的含量为2.5-10.5重量％，且该聚氨酯前体的数均分子量为2000-15000。
优选情况下，R1为式(1R1)所示的化合物，n使得所述R1的分子量优选为200-6000。
Figure RE-GDA0002299560820000041
优选地，R2为式(1R2)所示的化合物：
Figure RE-GDA0002299560820000042
优选地，R3为式(1R3)所示的化合物：
Figure RE-GDA0002299560820000043
优选地，R4为式(1R4)所示的化合物；
Figure RE-GDA0002299560820000044
优选地，R5选自式(1R5)、式(2R5)所示化合物中的至少一种：
Figure RE-GDA0002299560820000045
如前所述，本发明的第二方面提供了一种制备基于酰腙结构的紫外光固化聚氨酯前体的方法，该方法包括：
(1)在第一溶液条件下，将R3与R4进行第一反应，以得到固体产物A；以及在第二溶液条件下，将R2与R1进行第二反应，以得到聚氨酯预聚体B；
(2)在第三溶液条件下，将所述聚氨酯预聚体B和所述固体产物A进行第三反应，以得到线性聚氨酯C；
(3)在第四溶液条件下，在阻聚剂存在下，将R5与所述线性聚氨酯C 进行第四反应；
其中，R1、R2、R3、R4和R5的用量使得制备得到的聚氨酯前体中由R1提供的结构单元的含量为35-86重量％，由R2提供的结构单元的含量为7-40 重量％，由R3提供的结构单元的含量为1.5-6重量％，由R4提供的结构单元的含量为1.5-18重量％，由R5提供的结构单元的含量为2.5-10.5重量％，以及使得制备得到的聚氨酯前体的数均分子量为2000-15000；
并且，R1为聚乙二醇、R2为六亚甲基二异氰酸酯、R3为邻苯二甲醛、 R4为草酰二肼、R5为丙烯酸羟丙酯。
为了获得更优的效果，以下针对本发明提供的制备基于酰腙结构的紫外光固化聚氨酯前体的方法中的各个步骤提供几种优选的具体实施方式。
优选地，在步骤(1)中，所述第一反应的条件包括：反应温度为35-80℃，反应时间为0.5-4h。
优选情况下，在步骤(1)中，进行所述第一反应的R3与R4的用量摩尔比为1：(2-2.3)。
优选地，在步骤(1)中，所述第一反应在搅拌条件下进行，所述搅拌的速度优选为150-500rpm。
根据一种优选的具体实施方式，在步骤(1)中，本发明的方法还包括：在35-80℃下，应用乙醇和/或水将所述第一反应后得到的固体粗产物进行洗涤，并将洗涤后得到的物质进行干燥，以得到所述固体产物A。
优选地，所述第一溶液条件由含有异丙醇和/或乙酸的溶剂提供。例如，在本发明的第一反应中，可以将R3与异丙醇混合形成溶液I，并且将R4乙酸混合形成溶液II，然后将该溶液I和溶液II混合以进行第一反应。
优选地，在步骤(1)中，所述第二反应的条件包括：反应温度为30-70℃，反应时间为0.5-4h。
优选情况下，在步骤(1)中，进行所述第二反应的R1与R2的用量摩尔比为1：(2-2.3)。
优选地，在步骤(1)中，所述第二反应在搅拌条件下进行，所述搅拌的速度优选为50-500rpm。
根据一种优选的具体实施方式，在步骤(1)中，所述第二反应在选自三乙胺、二月桂酸二丁基锡二月桂酸二丁基锡、二甲基环己胺、有机铋和五甲基二乙烯三胺中的至少一种催化剂存在下进行。
更优选地，在步骤(1)中，以所述R2和R1的总重量为基准，所述第二反应中的催化剂的用量为50-3000ppm。
本发明的所述第二溶液条件例如可以由含有选自无水乙醇、丙酮、N,N －二甲基甲酰胺、四氢呋喃、二氯甲烷、二氯乙烷、氯仿、甲苯、二甲苯中的至少一种溶剂提供。例如，所述第二反应可以通过将R2与溶于溶剂的R1进行接触而进行。
优选情况下，在步骤(2)中，所述第三反应的条件包括：反应温度为 30-80℃，反应时间为4-24h。
优选地，在步骤(2)中，进行所述第三反应的固体产物A和聚氨酯预聚体B的用量摩尔比为1：(2-2.3)。
优选情况下，在步骤(2)中，所述第三反应在搅拌条件下进行，所述搅拌的速度优选为50-300rpm。
根据一种优选的具体实施方式，在步骤(2)中，所述第三溶液条件由选自无水乙醇、丙酮、丁酮、二氯甲烷、三氯甲烷、二氯乙烷、甲苯、二甲苯、N,N-二甲基甲酰胺、四氢呋喃、二甲基亚砜中的至少一种溶剂提供。
优选地，在步骤(3)中，所述第四反应的条件包括：反应温度为40-70℃，反应时间为1.5-6h。
优选情况下，在步骤(3)中，进行所述第四反应的线性聚氨酯C和R5的用量摩尔比为1：(2-2.3)。
优选地，在步骤(3)中，相对于100重量份的所述R5，所述阻聚剂的用量为1-3重量份。
优选地，在步骤(3)中，所述阻聚剂选自对苯二酚、2-叔丁基对苯二酚、对甲氧基苯酚和对羟基苯甲醚中的至少一种。
优选情况下，在步骤(3)中，所述第四反应在选自三乙胺、二月桂酸二丁基锡二月桂酸二丁基锡、二甲基环己胺、有机铋和五甲基二乙烯三胺中的至少一种催化剂存在下进行。
优选地，在步骤(3)中，相对于100重量份的所述R5，进行所述第四反应的催化剂的用量为1-5重量份。
本发明的所述第四溶液条件例如可以由含有选自无水乙醇、丙酮、丁酮、二氯甲烷、三氯甲烷、二氯乙烷、甲苯、二甲苯、N,N-二甲基甲酰胺、四氢呋喃、二甲基亚砜中的至少一种溶剂提供。例如，所述第四反应可以通过将丙烯酸羟基酯与溶于溶剂的线性聚氨酯C接触而进行。并且，所述第四溶液条件中的溶剂可以由上一步反应的反应体系提供，也即，将上一步反应产物不经分离而直接用于第四反应。
本发明的方法还可以包括，将所述第四反应后获得的固体产物用例如氯化钠溶液洗涤，然后进行干燥。
本发明的方法中对各个所述干燥的温度和时间并没有特别的限制，本发明的干燥的目的仅是为了除去固体表面可能存在的溶剂，本领域技术人员可以根据该目的，结合本领域的公知常识确定合适的干燥温度和干燥时间。
如前所述，本发明的第三方面提供前述第二方面所述的方法制备得到的基于酰腙结构的紫外光固化聚氨酯前体。
如前所述，本发明的第四方面提供前述第一方面和第三方面所述的基于酰腙结构的紫外光固化聚氨酯前体在自修复光固化材料中的应用。
本发明提供的基于酰腙结构的紫外光固化聚氨酯前体及其制备方法和应用还具有如下具体的优点：
(1)本发明的基于酰腙结构的紫外光固化聚氨酯前体能够实现室温下快速自修复。
(2)本发明的基于酰腙结构的紫外光固化聚氨酯前体能够应用于紫外光固化体系，由此制备的漆膜具有良好的力学性能和热性能。
(3)本发明的制备基于酰腙结构的紫外光固化聚氨酯前体的方法原料易于获取，材料性能可控性强，成本低廉，能够用于工业化生产。
以下将通过实施例对本发明进行详细描述。在没有特别说明的情况下，使用的原料均来自商购，且为分析纯。以下实例中涉及的室温均表示25± 3℃。
邻苯二甲醛，购自阿拉丁公司，纯度为98％。
草酰二肼，购自阿拉丁公司，纯度为97％。
六亚甲基二异氰酸酯，购自伊诺凯公司，纯度为99％。
聚乙二醇，分子量600，购自天津大茂化学试剂有限公司。
聚乙二醇，分子量1000，购自天津大茂化学试剂有限公司。
聚乙二醇，分子量1500，购自天津大茂化学试剂有限公司。
二月桂酸二丁基锡，购自阿拉丁公司，纯度为95％。
对羟基苯甲醚，购自阿拉丁公司，纯度为99％。
丙烯酸羟基正丙酯，购自阿拉丁公司。
1,4-丁二醇，购自阿拉丁公司。
制备例1：制备固体产物A
在40℃条件下，将0.5mol邻苯二甲醛的异丙醇溶液(300mL)加入1.1mol 草酰二肼的冰醋酸溶液(500mL)中，在300rpm搅拌下反应4h。反应结束后减压过滤，然后在50℃下，用乙醇洗涤三次，然后用水洗涤三次，将洗涤后的产物干燥，得到固体产物A。
实施例1：制备聚氨酯前体
在45℃下，将0.2mol六亚甲基二异氰酸酯、0.09mol分子量Mn＝600 的聚乙二醇以及500ppm(以六亚甲基二异氰酸酯和聚乙二醇的总重量为基准)的二月桂酸二丁基锡在N,N-二甲基甲酰胺中混合，300rpm搅拌下反应 2.5h，得到二异氰酸酯封端的聚氨酯预聚体B1。
在50℃下，将0.22mol聚氨酯预聚体B1与溶于500mL的二甲基亚砜的0.1mol的固体产物A混合，加入300ppm(以聚氨酯预聚体B1和固体产物A的总重量为基准)的二月桂酸二丁基锡，在150rpm搅拌下反应16h，得到线性聚氨酯C1。
在50℃下，将0.21mol丙烯酸羟基正丙酯加入到上一步骤中获得的0.1 mol线性聚氨酯C1中，加入3重量％(基于丙烯酸羟基正丙酯的总重量) 的二月桂酸二丁基锡和1.8重量％(基于丙烯酸羟基正丙酯的总重量)的对羟基苯甲醚，反应4h。反应结束后，饱和盐水洗涤烘干，得到最终产物 HEPU1。
实施例2：制备聚氨酯前体
在60℃下，将0.2mol六亚甲基二异氰酸酯、0.09mol分子量Mn＝1000 的聚乙二醇以及500ppm(以六亚甲基二异氰酸酯和聚乙二醇的总重量为基准)的二月桂酸二丁基锡在N,N-二甲基甲酰胺中混合，300rpm搅拌下反应3h得到二异氰酸酯封端的聚氨酯预聚体B2。
在45℃下，将0.22mol聚氨酯预聚体B2与溶于400mL的二甲基亚砜的0.11mol的固体产物A混合，加入100ppm(以聚氨酯预聚体B2和固体产物A的总重量为基准)的二月桂酸二丁基锡，在100rpm搅拌下反应12h，得到线性聚氨酯C2。
在60℃下，将0.23mol丙烯酸羟基正丙酯加入到上一步骤中获得的0.1 mol线性聚氨酯C2中，加入3重量％(基于丙烯酸羟基正丙酯的总重量) 的二月桂酸二丁基锡和1.8重量％(基于丙烯酸羟基正丙酯的总重量)的对羟基苯甲醚，反应6h。反应结束后，饱和盐水洗涤烘干，得到最终产物 HEPU2。
实施例3：制备聚氨酯前体
在70℃下，将0.2mol六亚甲基二异氰酸酯、0.09mol分子量Mn＝1500 的聚乙二醇以及300ppm(以六亚甲基二异氰酸酯和聚乙二醇的总重量为基准)的二月桂酸二丁基锡在N,N-二甲基甲酰胺中混合，300rpm搅拌下反应 2.5h，得到二异氰酸酯封端的聚氨酯预聚体B3。
在30℃下，将0.22mol聚氨酯预聚体B3与溶于600mL的二甲基亚砜的0.1mol的固体产物A混合，加入300ppm(以聚氨酯预聚体B3和固体产物A的总重量为基准)的二月桂酸二丁基锡，在200rpm搅拌下反应24h，得到线性聚氨酯C3。
在70℃下，将0.21mol丙烯酸羟基正丙酯加入到上一步骤中获得的0.1 mol线性聚氨酯C3中，加入3重量％(基于丙烯酸羟基正丙酯的总重量) 的二月桂酸二丁基锡和1.8重量％(基于丙烯酸羟基正丙酯的总重量)的对羟基苯甲醚，反应2h。反应结束后，饱和盐水洗涤烘干，得到最终产物 HEPU3。
取实施例制备得到的最终产物进行红外分析，结果能够证实产物中酰腙结构和双键的引入，例如，图1为实施例3制备得到的HEPU3的红外谱图，主要峰归属如下：3300cm-1宽峰为N-H吸收带，少量未反应—OH以及吸附水的峰；2940cm-1，2850cm-1为甲基亚甲基C-H伸缩振动吸收峰；波数2270 cm-1附近无吸收峰，证明-NCO与-NH2和/或-OH发生反应；1733cm-1为C＝O 吸收峰，而1625cm-1，1648cm-1分别为C＝C和C＝N吸收峰，分别来自于丙烯酸酯结构和酰腙结构，以上峰的存在证实了HEPU3产物中酰腙结构和双键的引入。
对比例1
本对比例采用与实施例1相似的方法进行，所不同的是，本对比例中，采用相同摩尔量的1,4-丁二醇替换实施例1中的固体产物A。具体地：
在45℃下，将0.2mol六亚甲基二异氰酸酯、0.09mol分子量Mn＝600 的聚乙二醇以及500ppm(以六亚甲基二异氰酸酯和聚乙二醇的总重量为基准)的二月桂酸二丁基锡在N,N-二甲基甲酰胺中混合，300rpm搅拌下反应 2.5h，得到二异氰酸酯封端的聚氨酯预聚体B1。
在50℃下，将0.22mol聚氨酯预聚体B1与溶于500mL的二甲基亚砜的0.1mol的1,4-丁二醇混合，加入300ppm(以聚氨酯预聚体B1和固体产物A的总重量为基准)的二月桂酸二丁基锡，在150rpm搅拌下反应16h，得到线性聚氨酯D-C1。
在50℃下，将0.21mol丙烯酸羟基正丙酯加入到上一步骤中获得的0.1 mol线性聚氨酯D-C1中，加入3重量％(基于丙烯酸羟基正丙酯的总重量) 的二月桂酸二丁基锡和1.8重量％(基于丙烯酸羟基正丙酯的总重量)的对羟基苯甲醚，反应4h。反应结束后，盐水洗涤烘干，得到最终产物OEPU1。
对比例2
本对比例采用与实施例2相似的方法进行，所不同的是，本对比例中，采用相同摩尔量的1,4-丁二醇替换实施例2中的固体产物A。
得到最终产物为OEPU2。
对比例3
本对比例采用与实施例3相似的方法进行，所不同的是，本对比例中，采用相同摩尔量的1,4-丁二醇替换实施例3中的固体产物A。
得到最终产物为OEPU3。
对比例4
采用CN107236106A中实施例3.1中相同的方法制备得到自修复聚氨酯前体，命名为OEPU4。
测试例
将前述制备的产物聚氨酯前体在室温下与活性稀释单体1,6-乙二醇二丙烯酸酯，光引发剂1-羟基环己基苯甲酮混合均匀，得到UV胶，混合质量比例如表1中所示，将有机玻璃试片表面清洁处理，然后将混合均匀的UV胶与有机玻璃试片进行搭接。搓动合拢后的试片，增加接触排空气泡，调匀胶层，并确保胶层厚度为0.1mm左右，而后置于UV固化机下，用356W紫外光辐照20s，辐照剂量为50mW/cm2。固化后涂层进行铅笔硬度测试、附着性能测试、柔韧性测试以及自修复性能测试，结果如表2中所示。
(1)涂层铅笔硬度测试
采用铅笔硬度测试仪人工手动进行测试。测试所用工具为中华牌高级绘图铅笔，铅笔硬度范围为6B-6H。以刻划过后在漆膜涂层表面不留下划痕的铅笔硬度为最终涂层的硬度。
(2)涂层附着性能测试
采用划格法测试漆膜对基材的附着力。划格采用手工切割，划格数为 5×5格，每格边长为2mm。切割后用软毛刷轻轻地往复刷几次。再将专门配备的透明压敏胶带压紧粘在网格阵上，快速平稳撕离胶带，通过手持放大镜观察涂层表面所剩涂膜方格数目或面积来分级。附着性能按评级标准由好到差依次分为0到5级等6个级别。
(3)涂层柔韧性测试
涂层柔韧性采用漆膜圆柱弯曲实验仪进行测试。具体方法是将马口铁上漆膜面朝外地用手紧压在不同规定直径的轴棒上，绕轴弯曲180°，直至当其弯曲未引起漆膜破坏(网纹、裂纹、剥落)的最小轴棒为止，该最小轴棒的直径即表示该漆膜的柔韧性数值。
(4)涂层自修复性能测试
涂层自修复性能采用光学显微镜进行监测。用小刀在其表面刻划，在涂层上留下长约1cm的划痕，用微量进样器滴涂2滴冰醋酸在划痕处，分别放置12h和24h，观测修复程度。
表1
Figure RE-GDA0002299560820000131
表2
Figure RE-GDA0002299560820000141
“-”代表光学显微镜观测下无可见划痕
以上结果可以看出，本发明提供的基于酰腙结构的紫外光固化聚氨酯前体形成的涂层与普通聚氨酯涂层的基本物理性能基本相同，自修复结构的引入对于涂层的物理性能影响不大。并且，本发明提供的紫外光固化聚氨酯前体明显提高了材料的自修复性能，并且能够比现有技术实现更快速的自修复功能。
以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于此。在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，包括各个技术特征以任何其它的合适方式进行组合，这些简单变型和组合同样应当视为本发明所公开的内容，均属于本发明的保护范围。

Claims (25)

1.一种基于酰腙结构的紫外光固化聚氨酯前体，该聚氨酯前体中含有由R1、R2、R3、R4和R5提供的结构单元，且R1为聚乙二醇、R2为六亚甲基二异氰酸酯、R3为邻苯二甲醛、R4为草酰二肼、R5为丙烯酸羟丙酯，其中，以所述聚氨酯前体的总重量为基准，由R1提供的结构单元的含量为35-86重量％，由R2提供的结构单元的含量为7-40重量％，由R3提供的结构单元的含量为1.5-6重量％，由R4提供的结构单元的含量为1.5-18重量％，由R5提供的结构单元的含量为2.5-10.5重量％，且该聚氨酯前体的数均分子量为2000-15000。
2.根据权利要求1所述的聚氨酯前体，其中，所述聚乙二醇的分子量为200-6000。
3.一种制备基于酰腙结构的紫外光固化聚氨酯前体的方法，该方法包括：
(1)在第一溶液条件下，将R3与R4进行第一反应，以得到固体产物A；以及在第二溶液条件下，将R2与R1进行第二反应，以得到聚氨酯预聚体B；
(2)在第三溶液条件下，将所述聚氨酯预聚体B和所述固体产物A进行第三反应，以得到线性聚氨酯C；
(3)在第四溶液条件下，在阻聚剂存在下，将R5与所述线性聚氨酯C进行第四反应；
其中，R1、R2、R3、R4和R5的用量使得制备得到的聚氨酯前体中由R1提供的结构单元的含量为35-86重量％，由R2提供的结构单元的含量为7-40重量％，由R3提供的结构单元的含量为1.5-6重量％，由R4提供的结构单元的含量为1.5-18重量％，由R5提供的结构单元的含量为2.5-10.5重量％，以及使得制备得到的聚氨酯前体的数均分子量为2000-15000；
并且，R1为聚乙二醇、R2为六亚甲基二异氰酸酯、R3为邻苯二甲醛、R4为草酰二肼、R5为丙烯酸羟丙酯。
4.根据权利要求3所述的方法，其中，所述聚乙二醇的分子量为200-6000。
5.根据权利要求3或4所述的方法，其中，在步骤(1)中，所述第一反应的条件包括：反应温度为35-80℃，反应时间为0.5-4h。
6.根据权利要求3或4所述的方法，其中，在步骤(1)中，进行所述第一反应的R3与R4的用量摩尔比为1：(2-2.3)。
7.根据权利要求3或4所述的方法，其中，在步骤(1)中，所述第一反应在搅拌条件下进行，所述搅拌的速度为150-500rpm。
8.根据权利要求3或4所述的方法，其中，在步骤(1)中，该方法还包括：在35-80℃下，应用乙醇和/或水将所述第一反应后得到的固体粗产物进行洗涤，并将洗涤后得到的物质进行干燥，以得到所述固体产物A。
9.根据权利要求3所述的方法，其中，在步骤(1)中，所述第二反应的条件包括：反应温度为30-70℃，反应时间为0.5-4h。
10.根据权利要求3所述的方法，其中，在步骤(1)中，进行所述第二反应的R1与R2的用量摩尔比为1：(2-2.3)。
11.根据权利要求3所述的方法，其中，在步骤(1)中，所述第二反应在搅拌条件下进行，所述搅拌的速度为50-500rpm。
12.根据权利要求3和9-11中任意一项所述的方法，其中，在步骤(1)中，所述第二反应在选自三乙胺、二月桂酸二丁基锡、二甲基环己胺、有机铋和五甲基二乙烯三胺中的至少一种催化剂存在下进行。
13.根据权利要求3或9所述的方法，其中，在步骤(1)中，以所述R2和R1的总重量为基准，所述第二反应中的催化剂的用量为50-3000ppm。
14.根据权利要求3所述的方法，其中，在步骤(2)中，所述第三反应的条件包括：反应温度为30-80℃，反应时间为4-24h。
15.根据权利要求3所述的方法，其中，在步骤(2)中，进行所述第三反应的固体产物A和聚氨酯预聚体B的用量摩尔比为1：(2-2.3)。
16.根据权利要求3所述的方法，其中，在步骤(2)中，所述第三反应在搅拌条件下进行，所述搅拌的速度为50-300rpm。
17.根据权利要求3和14-16中任意一项所述的方法，其中，在步骤(2)中，所述第三溶液条件由选自无水乙醇、丙酮、丁酮、二氯甲烷、三氯甲烷、二氯乙烷、甲苯、二甲苯、N,N-二甲基甲酰胺、四氢呋喃、二甲基亚砜中的至少一种溶剂提供。
18.根据权利要求3所述的方法，其中，在步骤(3)中，所述第四反应的条件包括：反应温度为40-70℃，反应时间为1.5-6h。
19.根据权利要求3所述的方法，其中，在步骤(3)中，进行所述第四反应的线性聚氨酯C与R5的用量摩尔比为1：(2-2.3)。
20.根据权利要求3、18和19中任意一项所述的方法，其中，在步骤(3)中，相对于100重量份的所述R5，所述阻聚剂的用量为1-3重量份。
21.根据权利要求3、18和19中任意一项所述的方法，其中，在步骤(3)中，所述阻聚剂选自对苯二酚、2-叔丁基对苯二酚、对甲氧基苯酚和对羟基苯甲醚中的至少一种。
22.根据权利要求3、18和19中任意一项所述的方法，其中，在步骤(3)中，所述第四反应在选自三乙胺、二月桂酸二丁基锡二月桂酸二丁基锡、二甲基环己胺、有机铋和五甲基二乙烯三胺中的至少一种催化剂存在下进行。
23.根据权利要求3、18和19中任意一项所述的方法，其中，在步骤(3)中，相对于100重量份的所述R5，进行所述第四反应的催化剂的用量为1-5重量份。
24.由权利要求3-23中任意一项所述的方法制备得到的基于酰腙结构的紫外光固化聚氨酯前体。
25.权利要求1、2和24中任意一项所述的基于酰腙结构的紫外光固化聚氨酯前体在自修复光固化材料中的应用。
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