一种快响应的pH敏感性聚氨酯薄膜的制备方法

摘要

本发明公开了属于高分子材料制备技术范围的一种快响应的pH敏感性聚氨脂薄膜的制备方法。首先，通过PEG、DMPA与过量的异氰酸酯反应来合成以异氰酸酯基封端的预聚物，然后，通过端基进一步与HPA反应，在预聚物分子两端引入丙烯酸酯基；最后，将端丙烯酸酯基聚氨酯预聚物加入到三乙胺的水溶液中，通过羧基的中和反应，使产物具有亲水性并得到了乳白色水分散液。再与二苯甲酮混合后，用涂布器涂在平板玻璃上，经紫外线照射固化后，可以制备出厚度为0.05～0.5mm的、具有亲水性和快响应pH敏感性、及采用不同分子量PEG与DMPA的配比，能够得机械强度高的在不同pH值环境中，吸水平衡时间短和溶胀度不同的聚氨脂薄膜。具有广泛的用途，特别适合在要求随环境pH值变化进行快响应的如化学阀等场合。

主权项

1.一种快响应的pH敏感性聚氨酯薄膜的制备方法，所述快响应的pH敏感性聚氨酯薄膜的制备方法是先由三步反应合成聚氨酯预聚物浆料，然后加适当比例的二苯甲酮，以此混合物用涂布器涂在平板玻璃上，经紫外线照射固化成膜，其特征在于：其合成步骤为：1).三步反应合成聚氨酯乳液：①异氰酸酯基封端预聚物合成：按照摩尔比1∶(2-3)的比例，将一定分子量的聚乙二醇简称为PEG和二羟甲基丙酸简称为DMPA加入到适量的溶剂中，其中PEG与溶剂的摩尔比为1∶(1-5)，在室温20-35℃下，将异氰酸酯单体按PEG与异氰酸酯单体摩尔比例1∶(4-6)的比例加入到溶液中，接着将与PEG的摩尔比为1∶(10-100)的简称为T-12的二月桂酸二丁基锡催化剂加入溶液中，升温至60-70℃，反应1-4小时；②引入端丙烯酸酯基：在反应温度下，按PEG∶丙烯酸-β-羟丙酯简称为HPA∶T-12的摩尔比为1∶(1.5-6)∶(0.001-0.1)的比例，向上述溶液中加入HPA和T-12，在反应温度下继续反应1-3小时，降温至40-50℃；③亲水性聚氨酯乳液配制：在快速搅拌下，将上述反应液滴加到三乙胺的水溶液中，其中PEG与三乙胺的摩尔比为1∶(2-3)，在三乙胺的水溶液中，三乙胺的重量百分数为(2-5)％，滴加完毕后，继续搅拌1-2小时，得到聚氨酯预聚物乳液；2).聚氨酯薄膜的制备按二苯甲酮与聚氨酯预聚物乳液中固体量的重量比(0.01-0.03)∶1的比例，将二苯甲酮加入到聚氨酯预聚物乳液中，搅拌均匀，在室温下放置一个晚上后，用标准涂布器将上述混合物涂膜于玻璃板上，以1000W的紫外汞灯作为辐射源照射5-10分钟，照射结束后，将样板取出并浸入去离子水中一个晚上，固化后的聚氨酯薄膜从玻璃板上自行脱落，取出烘干并测定固化膜的厚度，即得快响应的pH敏感性聚氨酯薄膜；其膜厚为0.05～0.5mm。