[发明专利]一种可降解水溶性弹性体及其制备方法

说明书

本发明提供一种可降解水溶性弹性体及其制备方法，可降解水溶性弹性体包括以聚乳酸与聚乙二醇的共聚物为软段预聚体、以磺酸型亲水单体与异氰酸酯的共聚物为硬段预聚体的嵌段共聚物；其中软段预聚体与硬段预聚体的质量比为(25‑120)：(25‑80)。制备方法包括：将丙交酯与聚乙二醇在催化剂存在下发生开环聚合反应，得到聚乳酸与聚乙二醇共聚物软段预聚体；将磺酸型亲水单体与异氰酸酯发生聚合反应，得到磺酸型亲水单体与异氰酸酯共聚物硬段预聚体；将软段预聚体与硬段预聚体混合，进行聚合反应，得到可降解水溶性弹性体。该可降解水溶性弹性体，具有很好的力学强度，在水中有很好的分散性能，且可降解，具有环保性。

技术领域

本发明属于热塑性弹性体技术领域，具体涉及一种可降解水溶性弹性体及其制备方法。

背景技术

弹性体指在弱应力下形变显著，应力松弛后能迅速恢复到接近原有状态和尺寸的高分子材料。弹性体包括橡胶和热塑性弹性体，其中，热塑性弹性体既具备传统交联硫化橡胶的高弹性、耐老化、耐油性各项优异性能，同时又具备普通塑料加工方便、加工方式广的特点，而被广泛应用在不同领域。

热塑性聚氨酯弹性体分子结构是由软段和硬段交替排列组成，具有低玻璃化转变温度的软段形成连续性的基质，使其具有低温柔性，具有高玻璃化转变温度的硬段通过分子之间形成氢键等相互作用力物理交联自组装形成硬段区域，充当聚氨酯弹性体中的补强连续基体的填料。在某些特种工业及特殊的油气工程领域，需要用到一些具有水溶性特质的弹性体作为密封材料，且需要其在水中的分散性能是可调控的，同时，对该弹性体的力学强度和耐热性能也有一定要求。

但是，现有技术中的弹性体通常分子量很大，大分子链容易形成复杂的缠结结构，在材料接触水后会先发生溶胀，然后才可溶解，水溶性不好，无法在水中很好的分散，无法满足在特种工业及特殊油气工程领域使用的需求。此外，现有技术中的弹性体大多不可降解，尤其在海洋、河流等水体中，弹性体类固体垃圾往往需要上百年才能自然降解掉，大量使用会造成严重的环境污染；很多橡塑类弹性体合成过程中都需要添加有毒有害类配合剂，使作为终端的弹性体制品往往有一定的毒性。

发明内容

本发明解决的技术问题是提供一种可降解水溶性弹性体，具有很好的力学强度，在水中有很好的分散性能，且可降解，具有环保性。

为了解决上述问题，本发明提供一种可降解水溶性弹性体，其包括以聚乳酸与聚乙二醇的共聚物为软段预聚体、以磺酸型亲水单体与异氰酸酯的共聚物为硬段预聚体的嵌段共聚物。

其中，磺酸型亲水单体指具有羟基、氨基等亲水基团，且具有磺酸盐的单体，例如，1,4-丁二醇-2-磺酸钠、N,N-二(2-羟乙基)-2-氨基乙磺酸钠等，优选的，磺酸型亲水单体选择1,4-丁二醇-2-磺酸钠。

其中，异氰酸酯可选二异氰酸酯、多异氰酸酯中的一种或几种。优选的，异氰酸酯为二异氰酸酯，进一步优选的，二异氰酸酯选择异佛尔酮二异氰酸酯。

其中，聚乙二醇优选数均分子量为1000-3000。