一种聚多糖纳米晶接枝聚酯改性聚氨酯材料的制备方法

摘要

本发明涉及一种聚多糖纳米晶接枝聚酯改性聚氨酯材料的制备方法。一种聚多糖纳米晶接枝聚酯改性聚氨酯材料的制备方法，其特征在于它包括如下步骤：1)聚多糖纳米粒子接枝聚酯的制备；2)用丙酮溶解的聚多糖纳米粒子接枝聚酯；3)通过多异氰酸酯与聚多元醇在50－90℃下搅拌反应1－5小时反应得水性聚氨酯预聚物，其中，多异氰酸酯与聚多元醇的摩尔比为1∶0.5－4.5∶1；水性聚氨酯预聚物在50－90℃下加入二元醇搅拌反应1－3小时进行扩链和交联，得聚氨酯溶液；其中，二元醇的加入量根据最终NCO/OH摩尔比为1.0－3.5进行控制；流延成膜，干燥，即得聚多糖纳米晶接枝聚酯改性聚氨酯材料。本发明具有成本低廉、无毒无害、环保、可完全生物降解、工艺简单等优点。

主权项

1.一种聚多糖纳米晶接枝聚酯改性聚氨酯材料的制备方法，其特征在于它包括如下步骤：1)聚多糖纳米粒子接枝聚酯的制备：a.按聚多糖纳米粒子与聚合单体的质量比为1∶1-500，选取聚多糖纳米粒子、聚合单体，聚多糖纳米粒子与聚合单体混合，再加入催化剂，催化剂加入质量为聚合单体质量的0.01-5％，混合均匀，得到混合物A；然后采用热聚合或微波辅助聚合；热聚合为：混合物A放入容器中，抽真空，真空度为0.5Mpa-1Mpa，使混合物A保持在真空的密闭容器中，放入油浴中于70-120℃下聚合反应1-48小时，反应完后取出、冷却，得到混合物B；微波辅助聚合为：混合物A放入容器中，抽真空，真空为0.5Mpa-1Mpa，使混合物A保持在真空的密闭容器中，放入微波中反应，反应功率为50-800瓦，时间为1-20分钟，反应完后取出、冷却，得到混合物B；所述的聚多糖纳米粒子为纤维素晶须、甲壳素晶须、淀粉纳米晶中的任意一种或任意二种以上的混合，任意二种以上的混合时为任意配比；所述的聚合单体为己内酯或丙交酯；所述的催化剂为辛酸亚锡；b.混合物B中加入二氯甲烷溶解，二氯甲烷加入质量为混合物B质量的100-1000％，等混合物B溶解完全，得到混合物B溶液；混合物B溶液中加入甲醇沉淀，甲醇加入质量为二氯甲烷质量的200-1000％，抽滤、洗涤沉淀物、干燥，即得聚多糖纳米粒子接枝聚酯；2)用丙酮溶解的聚多糖纳米粒子接枝聚酯，丙酮与聚多糖纳米粒子接枝聚酯的质量比为1∶5-1∶20，得聚多糖纳米粒子接枝聚酯溶液，备用；3)通过多异氰酸酯与聚多元醇在50-90℃下搅拌反应1-5小时反应得水性聚氨酯预聚物，其中，多异氰酸酯与聚多元醇的摩尔比为1∶0.5-4.5∶1，聚多元醇指聚醚多元醇或聚酯多元醇；水性聚氨酯预聚物在50-90℃下加入二元醇搅拌反应1-3小时进行扩链和交联，得聚氨酯溶液；其中，二元醇的加入量根据最终NCO/OH摩尔比为1.0-3.5进行控制，NCO表示多异氰酸酯的异氰酸基团，OH表示羟基基团；a.所述的二元醇为1，4-丁二醇、一缩二乙二醇、乙二醇、己二醇中的任意一种或任意二种以上的混合时，其中任意二种以上混合时为任意配比，所得的聚氨酯溶液中加入聚多糖纳米粒子接枝聚酯溶液，聚多糖纳米粒子接枝聚酯加入量为多异氰酸酯、聚多元醇和二元醇的质量的0.1-50％，然后加入有机溶剂调节固含量为5-50％(质量)，得溶液C，将溶液C流延成膜，干燥，即得聚多糖纳米晶接枝聚酯改性聚氨酯材料；b.所述的二元醇为含羧基的二元醇时，所得的聚氨酯溶液中加入中和试剂，中和试剂与含羧基的二元醇的摩尔比为1∶2-2∶1，中和5-30分钟后冷却至40℃以下，得溶液D；溶液D中加入聚多糖纳米粒子接枝聚酯溶液，聚多糖纳米粒子接枝聚酯加入量为多异氰酸酯、聚多元醇和二元醇的质量的0.1-50％；然后加冰水分散，得质量百分数为5-50％的改性后的水性聚氨酯乳液；将改性后的水性聚氨酯乳液流延成膜，干燥，即得聚多糖纳米晶接枝聚酯改性聚氨酯材料。