[发明专利]一种聚氨酯基多功能互穿网络聚合物及其制备方法

权利要求书

1.一种聚氨酯基多功能互穿网络聚合物，其特征在于是通过以下步骤制得的：

步骤一：交联聚氨酯(Ⅰ)的制备

将聚合物多元醇和扩链剂加入反应釜中，于80~120℃真空干燥除水2~24小时，此后将反应釜中物料降温至室温，N₂保护搅拌下，加入有机锡催化剂和有机胺催化剂，后连续加入多异氰酸酯和有机溶剂的混合物，控制反应釜中物料温度50~90℃，2~10小时后完成逐步加聚反应，制得交联聚氨酯(Ⅰ)溶液，备用；

其中所述聚合物多元醇、多异氰酸酯、扩链剂、有机锡催化剂、有机胺催化剂和有机溶剂的用量质量比30~300/40~120/1~30/0.02~5/0.5~5/1~300；

步骤二：预聚物(A)的制备

将多异氰酸酯三聚体和有机溶剂的混合物加入反应釜中，再将已经干燥处理过的聚乙二醇单烷基醚、有机锡催化剂和有机胺催化剂加入反应釜中，N₂保护搅拌下，控制反应釜内物料温度为50~90℃，控制逐步加聚反应时间2~8小时；此后采用二丁胺反滴定分析方法测得其中的-NCO值接近预定值时，将反应釜中物料温度降至室温，即制得预聚物(A)溶液，备用；

其中所述聚乙二醇单烷基醚、多异氰酸酯三聚体、有机锡催化剂、有机胺催化剂和有机溶剂的用量质量比30~300/40~200/0.02~5/0.5~5.0/1~300；

步骤三：预聚物(B)的制备

将多异氰酸酯三聚体和有机溶剂的混合物加入反应釜中，再将已经干燥处理过的端羟基聚乙烯吡咯烷酮和有机溶剂，以及有机锡催化剂和有机胺催化剂加入反应釜中，N₂保护搅拌下，控温反应釜内物料温度50~90℃，2~8小时后完成加成反应；此后采用二丁胺反滴定分析方法测得其中的-NCO值接近预定值时，将反应釜中物料温度降至室温，即制得预聚物(B)溶液，备用；

其中所述端羟基聚乙烯吡咯烷酮、多异氰酸酯三聚体、有机锡催化剂、有机胺催化剂和有机溶剂的用量质量比30~300/40~200/0.02~5/0.5~5/1~300；

步骤四：聚氨酯基多功能互穿网络聚合物的制备

将步骤一制得的交联聚氨酯(Ⅰ)溶液、步骤二制得的预聚物(A)溶液、步骤三制得的预聚物(B)溶液和脱水干燥过的季铵阳离子聚醚二元醇和扩链剂加入反应釜中，N₂保护下搅拌均匀后，控温反应釜内物料温度50~90℃，2~12小时后完成逐步加聚反应，制得所述聚氨酯基多功能互穿网络聚合物；

其中所述季铵阳离子聚醚二元醇具有通式(1)所示结构：

其中通式(1)中R选自C₁~C₁₈的烃基中的一种，X^-指的是Cl^-或Br^-，n或m指的是2~200中的自然数；

所述交联聚氨酯(Ⅰ)溶液、步骤二制得的预聚物(A)溶液、步骤三制得的预聚物(B)溶液、季铵阳离子聚醚二元醇和扩链剂的用量质量比为200~600/30~300/30~300/60~120/1~30；

所述扩链剂指的是甘油、三羟甲基甲烷、三羟甲基乙烷、三羟甲基丙烷或三乙醇胺中的一种；

所述聚乙二醇单烷基醚指的是质均分子量为600~6000的聚乙二醇单烷基醚，所述烷基指的是C₁-C₁₈烃基；

所述端羟基聚乙烯吡咯烷酮指的是质均分子量为600~6000的单端羟基聚乙烯吡咯烷酮。

2.依照权利要求1所述的一种聚氨酯基多功能互穿网络聚合物，其特征在于所述聚合物多元醇指的是质均分子量在150~6000之间的聚醚多元醇、聚烯烃多元醇、聚酯多元醇、聚硅氧烷多元醇、植物油基多元醇中的一种或两种以上。

3.依照权利要求1所述的一种聚氨酯基多功能互穿网络聚合物，其特征在于所述有机锡催化剂指的是二丁基锡二月桂酸酯、辛酸亚锡、草酸亚锡、二丁基二马来酸锡、二(十二烷基硫)二丁基锡或二醋酸二丁基锡中的一种。