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敏感性聚氨酯薄膜的制备方法。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，能够得到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酯薄膜。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，其特征在于：该方法是先由三步反应合成聚氨酯预聚物浆料，然后加入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，其合成步骤包含：1).三步反应合成聚氨酯预聚物：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的催化剂T-12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摩尔比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，其膜厚可在0.05～0.5mm选择。