[发明专利]聚氨酯脲、其制备方法及基于其的超强韧聚氨酯脲

权利要求书

1.一种聚氨酯脲，其特征在于，其结构式如下：

其中，R₁为聚酯基和/或聚醚基，所述聚酯基或聚醚基的分子量为200～10000g/mol；

R₂为含有2-14个碳原子的脂肪链；

R′为含有4-18个碳原子的脂肪链、脂环基或芳香基；

a＝2，b＝1，c＝9～40，x＝2～10。

2.根据权利要求1所述的聚氨酯脲，其特征在于：R₁为聚碳酸酯基、聚己内酯基、聚丙交酯基、聚乳酸聚乙醇酸基、聚乙二醇基和聚四亚甲基二醇基中的一种或几种。

3.根据权利要求1所述的聚氨酯脲，其特征在于：R₂为-(CH₂)₂-、-(CH₂)₄-、其中*代表基团连接位置。

4.一种权利要求1-3中任一项所述的聚氨酯脲的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)将a份聚酯二醇和/或聚醚二醇溶于有机溶剂A中，然后向其中加入b份扩链剂和c份二异氰酸酯，在催化剂的作用下于60～80℃的条件下进行预聚反应，反应时间为1～4小时；其中，按摩尔比，a:b:c＝2:1:9～40；

所述扩链剂为含有2-14个碳原子的脂肪族二元醇；所述二异氰酸酯为含有4-18个碳原子的脂肪族、脂环族或芳香族二异氰酸酯；

(2)预聚反应结束后降温至40～50℃，加入2(c-a-b)摩尔份H₂O后反应24～72h，反应产物中包括所述聚氨酯脲。

5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于：在步骤(1)中，所述聚酯二醇和/或聚醚二醇为聚碳酸酯、聚己内酯、聚丙交酯、聚乳酸聚乙醇酸共聚物、聚乙二醇和聚四亚甲基二醇中的一种或几种。

6.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于：在步骤(1)中，所述扩链剂为HO-(CH₂)₂-OH、HO-(CH₂)₄OH、

7.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于：在步骤(1)中，所述脂肪族二异氰酸酯为ONC-(CH₂)₄-NCO、ONC-(CH₂)₆-NCO、ONC-(CH₂)₈-NCO、ONC-(CH₂)₁₂-NCO、1,5-二异氰酸-2-甲基戊烷或2,6-二异氰酸基己酸乙酯；

脂环族二异氰酸酯为

芳香族二异氰酸酯为

8.一种超强韧聚氨酯脲，其特征在于，将权利要求1-3中任一项所述的聚氨酯脲的分子链取向后得到，所述超强韧聚氨酯脲的断裂伸长率为50～200％，断裂拉伸强度为90～250MPa。

9.根据权利要求8所述的超强韧聚氨酯脲，其特征在于，其制备方法包括以下步骤：

将权利要求1-3中任一项所述的聚氨酯脲干燥后成型，将成型后产物在高于室温的温度下保温10～15min，然后拉伸至伸长率为100～1000％，并在在上述温度和伸长率下定型，降温后得到所述超强韧聚氨酯脲。

10.根据权利要求9所述的超强韧聚氨酯脲，其特征在于：所述高于室温的温度范围为40～120℃。