[发明专利]一种可降解生物基聚酯型聚氨酯及其制备方法

权利要求书

1.一种聚(γ-丁内酯)为软段的聚酯型聚氨酯，其特征在于，具有式(Ⅰ)所示的重复单元结构，

式中，R₁为亚乙基、亚丙基、亚丁基、1,4-环己基、1,4-苯基二亚甲基，R₂为亚己基、2,4-甲基苯基，2,6-甲基苯基，4,4’-亚甲基二苯基，4,4’-亚甲基二环己基，亚甲基-3，5，5-三甲基环己基，1,5-萘基。

式中，m为大于等于5的自然数，n为大于等于5的自然数。

2.根据权利要求1所述的聚酯型聚氨酯的制备方法，包括如下步骤：

(1)将多元醇引发剂、催化剂a和脲溶于有机溶剂中，加入γ-丁内酯后在低温下反应一段时间，加入酸性物质终止反应，将反应混合物加入甲醇中沉淀得到聚(γ-丁内酯)多元醇。

(2)将步骤(1)中所述得到的聚(γ-丁内酯)多元醇、催化剂b与异氰酸酯溶于有机溶剂中，在一定温度下反应一段时间后，将反应混合物加入乙醚中沉淀得到聚氨酯。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：

步骤(1)中所述脲为式(Ⅱ)所示化合物，R₃和R₄分别独立选自烷基或芳基，优选甲基、乙基、丙基、异丙基、环己基、苯基、4-氯苯基、4-甲氧基苯基、4-三氟甲基苯基、2,6-二甲基苯基、2,4-二甲氧基苯基、2,4,6-三甲氧基苯基。

4.根据权利要求3所述的脲，其特征在于，具有下列之一的结构：

5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：

步骤(1)中所述多元醇引发剂选自乙二醇、丙二醇、丁二醇、1,4-环己二醇，1,4-苯基二甲醇、丙三醇、季戊四醇；所述催化剂a选自碱金属、碱金属化合物或有机磷腈碱。任选地，所述碱金属选自钠或钾，所述碱金属化合物选自氢化钾、氢化钠，所述有机磷腈碱选自六[三(二甲基胺)磷氮烯]三聚磷腈({[(NMe₂)₃P＝N]₂P＝N}₃)、磷腈配体P4-叔丁基([(NMe₂)₃P＝N]₃P＝NtBu，tert-Bu-P₄)、磷腈配体P2-叔丁基([(NMe₂)₃P＝N](NMe₂)₂P＝NtBu，tert-Bu-P₂)；所述有机溶剂选自甲苯、四氢呋喃、二氯甲烷、乙腈、N,N-二甲基甲酰胺；所述酸性物质选自乙酸、苯甲酸、盐酸、硫酸、磷酸。

6.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：

步骤(1)中所述催化剂a与多元醇引发剂的摩尔比例为1/3～20/1；所述催化剂a与脲的摩尔比例为1/1～1/10；所述多元醇引发剂与γ-丁内酯的摩尔比例为1/10～1/300；所述酸性物质与催化剂a的摩尔比例为1/1～10/1；所述γ-丁内酯在体系中的摩尔浓度为4～13mol/L。

7.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：

步骤(1)中所述低温为-70～-20℃；所述反应时间为0.5～48h。

8.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：

步骤(2)中所述催化剂b选自N,N-二甲基环己胺、双(2-二甲氨基乙基)醚、N,N,N’,N’-四甲基亚烷基二胺、三乙胺、N,N-二甲基苄胺、N-乙基吗啉、N-甲基吗啉、N,N’-二乙基哌嗪、吡啶，N,N’-二甲基吡啶、二月桂酸二丁基锡、辛酸亚锡。所述异氰酸酯选自甲苯二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、二环己基甲烷二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、赖氨酸二异氰酸酯、1,5-萘二异氰酸酯。所述有机溶剂选自丙酮、四氢呋喃、N-甲基吡咯烷酮、N,N-二甲基甲酰胺。