[发明专利]一种聚氨酯弹性体及其制备和应用

说明书

本发明涉及一种聚氨酯弹性体及其制备和应用，如结构式I所示。本发明聚氨酯弹性体材料其表现出较低解离温度，高效的自愈合性及优异的再加工性能，在电子领域具有广泛的应用。

技术领域

本发明属于功能性聚合物材料领域，特别涉及一种聚氨酯弹性体及其制备和应用。

背景技术

聚氨酯(PU)弹性体是一种结构可调性强、力学性能优异、应用范围广的聚合物材料，其常被用于构筑电子皮肤、能量转换器件和医疗植入设备等等。根据化学结构的不同，聚氨酯弹性体可细分为热塑性弹性体和热固性弹性体，这两类材料的结构和性能均有较大的差异。热塑性PU弹性体由于其线性结构，易于加工和回收，但其耐溶剂性和模量通常较低，蠕变变形大，机械强度低，热稳定性差。和热塑性PU相比，热固性PU弹性体由于自身三维交联结构，其力学和热性能都有明显改善。然而，传统热固性弹性体由于具有永久性交联网络，难以再加工和回收利用，造成了严重的资源浪费和环境污染。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种聚氨酯弹性体及其制备和应用。

本发明的一种如结构式I所示的聚氨酯弹性体，

其中R₁为R₂为

其中波浪线表示基团的连接位置；

其中m的范围值麻烦限定；m为≥1的整数；

n的范围值麻烦限定；n为≥1的整数；

x的范围值麻烦限定。x为≥1的整数。

本发明的一种聚氨酯弹性体的制备方法，包括：

(1)在保护气体下，将聚酯或聚醚二元醇和溶剂混合，然后加入异佛尔酮二异氰酸酯IPDI和催化剂，反应，得到二异氰酸酯端封的预聚体；

(2)将双酚类化合物和溶剂混合，然后滴加到步骤(1)的异氰酸酯端封的预聚体中，反应，再加入甘油继续反应，得到聚氨酯弹性体。

上述制备方法的优选方式如下：

所述步骤(1)中保护气体为氮气；所述聚酯或聚醚二元醇的平均分子量为400-10000g/mol；所述聚酯或聚醚二元醇为聚四氢呋喃二醇；所述溶剂为四氢呋喃；催化剂为二月桂酸二丁基锡。

所述步骤(1)中聚酯或聚醚二元醇、异佛尔酮二异氰酸酯IPDI摩尔比为1:2.1～1:12；催化剂的用量比为所有原料(聚酯或聚醚二元醇、异佛尔酮二异氰酸酯IPDI、双酚类化合物和甘油)总质量分数的0.1％～0.5％。

所述步骤(1)具体为：将聚酯或聚醚二元醇为80-120℃条件下抽真空加热除水0.5-4h，去除真空，在保护气体氛围下，待温度降至25-70℃，加入溶剂、异佛尔酮二异氰酸酯IPDI和催化剂，保护气体氛围下，25-70℃反应0.5-2h。

所述步骤(2)中双酚类化合物为六氟双酚A或双酚A；溶剂为四氢呋喃。

所述步骤(2)中双酚类化合物、异氰酸酯端封的预聚体、甘油的摩尔比为0.5：1.25：0.5～5：5.75：0.5。

所述步骤(2)中将双酚类化合物和溶剂混合，然后滴加到步骤(1)的异氰酸酯端封的预聚体中，25-70℃反应0.5-5h，再加入甘油，25～70℃继续反应4-24h。

本发明的一种基于所述聚氨酯弹性体薄膜。

进一步地，将聚氨酯弹性体倒入模具后，在30～80℃条件下放置12-36h，最后在40-80℃真空条件下24-60h，得到聚氨酯弹性体薄膜。

本发明的一种复合导体，所述复合导体含所述聚氨酯弹性体。