具有兩性pH響應(yīng)基團(tuán)的聚氨酯水凝膠的制備方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種具有兩性pH響應(yīng)基團(tuán)的聚氨酯水凝膠的制備方法。本發(fā)明主要是:(1)將聚乙二醇、脂肪族異氰酸酯、催化劑、溶劑在反應(yīng)釜中反應(yīng),得到聚氨酯預(yù)聚物;(2)然后再在反應(yīng)釜中加入脂肪族異氰酸酯、帶有酸性基團(tuán)的擴(kuò)鏈劑、溶劑,繼續(xù)反應(yīng),得到預(yù)聚體I;在另一個(gè)反應(yīng)釜中重復(fù)步驟(1)、(2)的反應(yīng),將帶有酸性基團(tuán)的擴(kuò)鏈劑改為帶有堿性基團(tuán)的擴(kuò)鏈劑,得到預(yù)聚體II;將預(yù)聚體I和預(yù)聚體II倒入同一個(gè)反應(yīng)釜中,并加入含羥基的交聯(lián)劑、溶劑,繼續(xù)反應(yīng),得到聚氨酯溶液;將聚氨酯溶液入模、干燥,堿性溶液中浸泡,并加入氮丙啶交聯(lián)劑,反應(yīng),獲得聚氨酯水凝膠;將聚氨酯水凝膠浸泡在去離子水中,浸泡結(jié)束后冷凍干燥,即得產(chǎn)品。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
具有兩性pH響應(yīng)基團(tuán)的聚氨酯水凝膠的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明屬于聚氨酯水凝膠的生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種具有酸性和堿性響應(yīng)基團(tuán),能夠?qū)Νh(huán)境溫度和PH具有雙重敏感特性的聚氨酯水凝膠的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]聚氨酯水凝膠是一種分子鏈主要由聚氨酯組成,并且具有三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),能夠在水中溶脹但不溶解于水的高分子聚合物。聚氨酯智能水凝膠則是能夠?qū)ν饨绛h(huán)境產(chǎn)生智能感應(yīng),并且根據(jù)外界環(huán)境的變化產(chǎn)生智能響應(yīng)的聚氨酯基高分子聚合物。聚氨酯智能水凝膠具有優(yōu)異的機(jī)械性能和生物相容性,因此在物質(zhì)分離、藥物緩釋、仿生器官、分子印跡等方面顯示了廣闊的應(yīng)用前景。
[0003]聚氨酯智能水凝膠根據(jù)其智能特性又可分為溫度響應(yīng)型聚氨酯水凝膠、pH響應(yīng)型聚氨酯水凝膠、離子響應(yīng)型聚氨酯水凝膠、磁場(chǎng)響應(yīng)型聚氨酯水凝膠等。與單一響應(yīng)聚氨酯水凝膠相比,雙重或多重響應(yīng)聚氨酯水凝膠具有更為廣泛的應(yīng)用范圍和研究?jī)r(jià)值,所以雙重或多重響應(yīng)聚氨酯水凝膠受到越來(lái)越多的關(guān)注和研究。
[0004]在雙重或多重響應(yīng)聚氨酯智能水凝膠的研究中,又以溫度和pH雙重響應(yīng)聚氨酯水凝膠研究最為廣泛。通常地,溫度和PH雙重響應(yīng)聚氨酯水凝膠只含有一種pH敏感官能團(tuán),只能對(duì)單一的PH值產(chǎn)生智能響應(yīng)。當(dāng)外界環(huán)境pH值發(fā)生連續(xù)性變化時(shí),此類(lèi)水凝膠展現(xiàn)出的智能響應(yīng)特性仍然存在一定程度的缺陷。因此,應(yīng)對(duì)溫度和pH雙重響應(yīng)聚氨酯水凝膠的pH響應(yīng)特性進(jìn)行調(diào)控,才能拓展其應(yīng)用領(lǐng)域。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0005]本發(fā)明的目的在于提供一種具有兩性pH響應(yīng)基團(tuán)的聚氨酯水凝膠的制備方法。
[0006]本發(fā)明方法包括如下步驟:
[0007](I)將40重量份聚乙二醇、3.4?4.6重量份脂肪族異氰酸酯、12.0 X 10—3重量份催化劑、60重量份溶劑在反應(yīng)釜中于80?85 °C反應(yīng)3小時(shí),得到具有異氰酸根封端結(jié)構(gòu)的聚氨酯預(yù)聚物;參與合成后,聚乙二醇成為溫度響應(yīng)鏈段;
[0008](2)然后再在步驟(I)的反應(yīng)釜中加入1.7?6.9重量份脂肪族異氰酸酯、1.4?2.8重量份帶有酸性基團(tuán)的擴(kuò)鏈劑、15?20重量份溶劑,繼續(xù)于80?85°C反應(yīng)3小時(shí),得到預(yù)聚體I,備用;參與合成后,帶有酸性基團(tuán)的擴(kuò)鏈劑成為PH響應(yīng)基團(tuán);
[0009](3)將40重量份聚乙二醇、3.4?4.6重量份脂肪族異氰酸酯、12.0 X 10—3重量份催化劑、60重量份溶劑在另一個(gè)反應(yīng)釜中于80?85°C反應(yīng)3小時(shí),得到具有異氰酸根封端結(jié)構(gòu)的聚氨酯預(yù)聚物;參與合成后,聚乙二醇成為溫度響應(yīng)鏈段;
[0010](4)然后再在步驟(3)的反應(yīng)釜中加入1.7?6.9重量份脂肪族異氰酸酯、1.2?2.4重量份帶有堿性基團(tuán)的擴(kuò)鏈劑、15?20重量份溶劑,繼續(xù)于80?85°C反應(yīng)3小時(shí),得到預(yù)聚體II,備用;參與合成后,帶有堿性基團(tuán)的擴(kuò)鏈劑成為pH響應(yīng)基團(tuán);
[0011](5)將預(yù)聚體I和預(yù)聚體II倒入同一個(gè)反應(yīng)Il中,并加入1.4?2.8重量份含輕基的交聯(lián)劑、15?20重量份溶劑,繼續(xù)于80?85°C反應(yīng)2小時(shí),即預(yù)聚體I和預(yù)聚體II發(fā)生交聯(lián)反應(yīng),得到聚氨酯溶液;
[0012](6)將步驟(5)所得的聚氨酯溶液裝入模具并將其置于真空干燥箱中,恒溫70°C干燥36小時(shí);
[0013](7)將步驟(6)所得產(chǎn)物浸泡在pH = 9.5的堿性水溶液中,并加入0.3?0.6千克的氮丙啶交聯(lián)劑,常溫反應(yīng)24小時(shí),獲得聚氨酯水凝膠;
[0014](8)將步驟(7)所得聚氨酯水凝膠浸泡在去離子水中7天,且每24小時(shí)換水一次,浸泡結(jié)束后使用冷凍干燥箱對(duì)水凝膠進(jìn)行干燥,即得產(chǎn)品。
[0015]優(yōu)選地,所述聚乙二醇的數(shù)均相對(duì)分子質(zhì)量為4000。
[0016]優(yōu)選地,所述脂肪族異氰酸酯為異佛爾酮二異氰酸酯即IPDI和六亞甲基二異氰酸酯即HDI中的一種。
[0017]優(yōu)選地,所述催化劑為二月桂酸二丁基錫即DBTDL。
[0018]優(yōu)選地,所述帶酸性基團(tuán)的擴(kuò)鏈劑為2,2-二羥甲基丙酸即DMPA。
[0019]優(yōu)選地,所述帶堿性基團(tuán)的擴(kuò)鏈劑為N-甲基二乙醇胺即MDEA。
[0020]優(yōu)選地,所述含羥基的交聯(lián)劑為季戊四醇即PETP。
[0021]優(yōu)選地,所述氮丙啶交聯(lián)劑為季戊四醇三(3-氮丙啶基)丙酸酯。
[0022]優(yōu)選地,所述溶劑為二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、二甲基亞砜中的至少一種。
[0023]本發(fā)明方法制備的水凝膠的溫度敏感鏈段和pH敏感鏈段之間的比例可以在較寬的范圍內(nèi)變化,沒(méi)有特定的限制。但是為了更好地實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的,本發(fā)明方法所得聚氨酯水凝膠中溫度敏感鏈段的優(yōu)選質(zhì)量百分含量為71.7%?84.7%,兩性pH響應(yīng)基團(tuán)的總質(zhì)量百分含量為2.3%?4.4%。本發(fā)明方法優(yōu)選所得的水凝膠為無(wú)色多孔聚合物材料;優(yōu)選臨界轉(zhuǎn)變溫度在46.3?50.1°C之間的聚氨酯水凝膠。
[0024]本發(fā)明通過(guò)聚合技術(shù)制備的具有兩性pH響應(yīng)基團(tuán)聚氨酯水凝膠,其中溫度敏感鏈段在46.3?50.1°C內(nèi)具有明顯的臨界轉(zhuǎn)變溫度;同時(shí)酸堿敏感鏈段含有兩種不同的pH響應(yīng)基團(tuán)(酸性敏感基團(tuán)和堿性敏感基團(tuán)),并且可以通過(guò)改變pH敏感基團(tuán)的引入量來(lái)調(diào)控水凝膠的PH敏感特性。
[0025]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比,具有如下的優(yōu)點(diǎn):
[0026](I)本發(fā)明中水凝膠的酸堿敏感鏈段含有兩類(lèi)不同的pH響應(yīng)基團(tuán)(酸性響應(yīng)基團(tuán)和堿性響應(yīng)基團(tuán)),并且可以通過(guò)引入不同含量的酸、堿響應(yīng)基團(tuán)來(lái)實(shí)現(xiàn)水凝膠pH響應(yīng)特性的調(diào)節(jié)。
[0027](2)本發(fā)明中使用了兩種不同類(lèi)型的交聯(lián)劑,并分別在聚氨酯合成階段和水凝膠形成階段引入,可有效提高具有兩性PH響應(yīng)基團(tuán)聚氨酯水凝膠的機(jī)械性能,進(jìn)一步拓展其應(yīng)用范圍。
【具體實(shí)施方式】
[0028]下面通過(guò)具體實(shí)施例來(lái)對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的描述,其中,所述原料均為工業(yè)化產(chǎn)品,設(shè)備為通用聚氨酯水凝膠的生產(chǎn)設(shè)備,所述的原料份數(shù)除特別說(shuō)明外,均為重量份數(shù)。
[0029]實(shí)施例1:
[0030]將聚乙二醇(數(shù)均相對(duì)分子質(zhì)量為4000)40千克、六亞甲基二異氰酸酯3.4千克、二甲基甲酰胺60千克、二月桂酸二丁基錫12.0 X 10—3千克,加入300L帶有攪拌器、溫度計(jì)和回流冷凝器的反應(yīng)釜中,于溫度80°C下反應(yīng)3小時(shí)。然后加入2,2_二羥甲基丙酸1.4千克、六亞甲基二異氰酸酯1.7千克、二甲基甲酰胺15千克,控溫80°C,反應(yīng)3小時(shí),得到預(yù)聚體I,備用。將聚乙二醇(數(shù)均相對(duì)分子質(zhì)量為4000)40千克、六亞甲基二異氰酸酯3.4千克、二甲基甲酰胺60千克、二月桂酸二丁基錫12.0 X 10—3千克,加入另一個(gè)300L帶有攪拌器、溫度計(jì)和回流冷凝器的反應(yīng)釜中,于溫度80°C下反應(yīng)3小時(shí)。然后加入N-甲基二乙醇胺1.2千克、六亞甲基二異氰酸酯1.7千克、二甲基甲酰胺15千克,控溫80°C,反應(yīng)3小時(shí),得到預(yù)聚體II,備用。將預(yù)聚體I和預(yù)聚體II同時(shí)裝入500L的反應(yīng)釜中,再加入季戊四醇1.4千克、二甲基甲酰胺15千克,控溫80°C,反應(yīng)2小時(shí),獲得無(wú)色粘稠的聚氨酯溶液。將已制備的聚氨酯溶液裝入500L帶有多孔蓋的模具并將其置于真空干燥箱中,恒溫70°C干燥36小時(shí)。再將聚氨酯材料浸泡在pH = 9.5的堿性水溶液中,并且加入0.3千克的季戊四醇三(3-氮丙啶基)丙酸酯交聯(lián)劑,常溫反應(yīng)24小時(shí),獲得聚氨酯水凝膠。然后將已制備的水凝膠浸泡在去離子水中7天,并且每24小時(shí)換水一次,用以除去二甲基甲酰胺和未反應(yīng)的原料。最后,用冷凍干燥箱將水凝膠干燥即可獲得一種具有兩性pH響應(yīng)基團(tuán)的聚氨酯水凝膠。
[0031]經(jīng)計(jì)算,在本實(shí)施例中所得聚氨酯水凝膠溫度響應(yīng)鏈段的質(zhì)量百分含量為84.7%,pH敏感基團(tuán)的總質(zhì)量百分含量為2.4%。聚氨酯水凝膠的臨界轉(zhuǎn)變溫度為50.1°C。對(duì)水凝膠的溶脹度隨溫度和PH值的變化進(jìn)行測(cè)試,結(jié)果表明:在pH = 2.5的溶液中,當(dāng)溫度從45 °C升高到55 0C時(shí),水凝膠的溶脹度減小29.9%;當(dāng)溫度在25 °C,溶液pH值從2.5增長(zhǎng)到
1.0時(shí),水凝膠的溶脹度呈現(xiàn)出先減小21.6 %再增大32.2 %的趨勢(shì)。
[0032]實(shí)施例2:
[0033]將聚乙二醇(數(shù)均相對(duì)分子質(zhì)量為4000)40千克、六亞甲基二異氰酸酯3.4千克、二甲基乙酰胺60千克、二月桂酸二丁基錫12.0 X 10—3千克,加入300L帶有攪拌器、溫度計(jì)和回流冷凝器的反應(yīng)釜中,于溫度82°C下反應(yīng)3小時(shí)。然后加入2,2_二羥甲基丙酸2.8千克、六亞甲基二異氰酸酯5.1千克、二甲基乙酰胺20千克,控溫82°C,反應(yīng)3小時(shí),得到預(yù)聚體I,備用。將聚乙二醇(數(shù)均相對(duì)分子質(zhì)量為4000)40千克、六亞甲基二異氰酸酯3.4千克、二甲基乙酰胺60千克、二月桂酸二丁基錫12.0 X 10—3千克,加入另一個(gè)300L帶有攪拌器、溫度計(jì)和回流冷凝器的反應(yīng)釜中,于溫度82°C下反應(yīng)3小時(shí)。然后加入N-甲基二乙醇胺2.4千克、六亞甲基二異氰酸酯5.1千克、二甲基乙酰胺20千克,控溫80°C,反應(yīng)3小時(shí),得到預(yù)聚體II,備用。將預(yù)聚體I和預(yù)聚體II同時(shí)裝入500L的反應(yīng)釜中,再加入季戊四醇2.8千克、二甲基乙酰胺20千克,控溫82°C,反應(yīng)2小時(shí),獲得無(wú)色粘稠的聚氨酯溶液。將已制備的聚氨酯溶液裝入500L帶有多孔蓋的模具并將其置于真空干燥箱中,恒溫70°C干燥36小時(shí)。再將聚氨酯材料浸泡在pH = 9.5的堿性水溶液中,并且加入0.6千克的季戊四醇三(3-氮丙啶基)丙酸酯交聯(lián)劑,常溫反應(yīng)24小時(shí),獲得聚氨酯水凝膠。然后將已制備的水凝膠浸泡在去離子水中7天,并且每24小時(shí)換水一次,用以除去二甲基乙酰胺和未反應(yīng)的原料。最后,用冷凍干燥箱將水凝膠干燥即可獲得一種具有兩性pH響應(yīng)基團(tuán)的聚氨酯水凝膠。
[0034]經(jīng)計(jì)算,在本實(shí)施例中所得聚氨酯水凝膠溫度響應(yīng)鏈段的質(zhì)量百分含量為75.8%, pH敏感基團(tuán)的總質(zhì)量百分含量為4.4 %。聚氨酯水凝膠的臨界轉(zhuǎn)變溫度為48.7 °C。對(duì)水凝膠的溶脹度隨溫度和PH值的變化進(jìn)行測(cè)試,結(jié)果表明:在pH = 2.5的溶液中,當(dāng)溫度從45°C升高到55°C時(shí),水凝膠的溶脹度減小31.4% ;當(dāng)溫度在25°C,溶液pH值從2.5增長(zhǎng)到10.0時(shí),水凝膠的溶脹度呈現(xiàn)出先減小23.8 %再增大30.4%的趨勢(shì)。
[0035]實(shí)施例3:
[0036]將聚乙二醇(數(shù)均相對(duì)分子質(zhì)量為4000)40千克、異佛爾酮二異氰酸酯4.6千克、二甲基亞砜60千克、二月桂酸二丁基錫12.0 X 10—3千克,加入300L帶有攪拌器、溫度計(jì)和回流冷凝器的反應(yīng)釜中,于溫度85°C下反應(yīng)3小時(shí)。然后加入2,2_ 二羥甲基丙酸2.8千克、異佛爾酮二異氰酸酯6.9千克、二甲基亞砜20千克,控溫85°C,反應(yīng)3小時(shí),得到預(yù)聚體I,備用。將聚乙二醇(數(shù)均相對(duì)分子質(zhì)量為4000)40千克、異佛爾酮二異氰酸酯4.6千克、二甲基亞砜60千克、二月桂酸二丁基錫12.0X 10—3千克,加入另一個(gè)300L帶有攪拌器、溫度計(jì)和回流冷凝器的反應(yīng)釜中,于溫度85°C下反應(yīng)3小時(shí)。然后加入N-甲基二乙醇胺2.4千克、異佛爾酮二異氰酸酯6.9千克、二甲基亞砜20千克,控溫85°C,反應(yīng)3小時(shí),得到預(yù)聚體II,備用。將預(yù)聚體I和預(yù)聚體II同時(shí)裝入500L的反應(yīng)釜中,再加入季戊四醇2.8千克、二甲基亞砜20千克,控溫85°C,反應(yīng)2小時(shí),獲得無(wú)色粘稠的聚氨酯溶液。將已制備的聚氨酯溶液裝入500L帶有多孔蓋的模具并將其置于真空干燥箱中,恒溫70°C干燥36小時(shí)。再將聚氨酯材料浸泡在pH = 9.5的堿性水溶液中,并且加入0.5千克的季戊四醇三(3-氮丙啶基)丙酸酯交聯(lián)劑,常溫反應(yīng)24小時(shí),獲得聚氨酯水凝膠。然后將已制備的水凝膠浸泡在去離子水中7天,并且每24小時(shí)換水一次,用以除去二甲基亞砜和未反應(yīng)的原料。最后,用冷凍干燥箱將水凝膠干燥即可獲得一種具有兩性pH響應(yīng)基團(tuán)的聚氨酯水凝膠。
[0037]經(jīng)計(jì)算,在本實(shí)施例中所得聚氨酯水凝膠溫度響應(yīng)鏈段的質(zhì)量百分含量為71.7%, pH敏感基團(tuán)的總質(zhì)量百分含量為4.2 %。聚氨酯水凝膠的臨界轉(zhuǎn)變溫度為46.3 °C。對(duì)水凝膠的溶脹度隨溫度和PH值的變化進(jìn)行測(cè)試,結(jié)果表明:在pH = 2.5的溶液中,當(dāng)溫度從45 °C升高到55 0C時(shí),水凝膠的溶脹度減小38.1%;當(dāng)溫度在25 °C,溶液pH值從2.5增長(zhǎng)到10.0,水凝膠的溶脹度呈現(xiàn)出先減小30.7%再增大36.5%的趨勢(shì)。
[0038]實(shí)施例4:
[0039]將聚乙二醇(數(shù)均相對(duì)分子質(zhì)量為4000)40千克、異佛爾酮二異氰酸酯4.6千克、二甲基甲酰胺60千克、二月桂酸二丁基錫12.0 X 10—3千克,加入300L帶有攪拌器、溫度計(jì)和回流冷凝器的反應(yīng)釜中,于溫度83°C下反應(yīng)3小時(shí)。然后加入2,2_二羥甲基丙酸1.4千克、異佛爾酮二異氰酸酯2.3千克、二甲基甲酰胺15千克,控溫83°C,反應(yīng)3小時(shí),得到預(yù)聚體I,備用。將聚乙二醇(數(shù)均相對(duì)分子質(zhì)量為4000)40千克、異佛爾酮二異氰酸酯4.6千克、二甲基甲酰胺60千克、二月桂酸二丁基錫12.0 X 10—3千克,加入另一個(gè)300L帶有攪拌器、溫度計(jì)和回流冷凝器的反應(yīng)釜中,于溫度83°C下反應(yīng)3小時(shí)。然后加入N-甲基二乙醇胺1.2千克、異佛爾酮二異氰酸酯2.3千克、二甲基甲酰胺15千克,控溫83°C,反應(yīng)3小時(shí),得到預(yù)聚體II,備用。將預(yù)聚體I和預(yù)聚體II同時(shí)裝入500L的反應(yīng)釜中,再加入季戊四醇1.4千克、二甲基甲酰胺15千克,控溫83°C,反應(yīng)2小時(shí),獲得無(wú)色粘稠的聚氨酯溶液。將已制備的聚氨酯溶液裝入500L帶有多孔蓋的模具并將其置于真空干燥箱中,恒溫70°C干燥36小時(shí)。再將聚氨酯材料浸泡在pH = 9.5的堿性水溶液中,并且加入0.4千克的季戊四醇三(3-氮丙啶基)丙酸酯交聯(lián)劑,常溫反應(yīng)24小時(shí),獲得聚氨酯水凝膠。然后將已制備的水凝膠浸泡在去離子水中7天,并且每24小時(shí)換水一次,用以除去二甲基甲酰胺和未反應(yīng)的原料。最后,用冷凍干燥箱將水凝膠干燥即可獲得一種具有兩性pH響應(yīng)基團(tuán)的聚氨酯水凝膠。
[0040]經(jīng)計(jì)算,在本實(shí)施例中所得聚氨酯水凝膠溫度響應(yīng)鏈段的質(zhì)量百分含量為81.5%, pH敏感基團(tuán)的總質(zhì)量百分含量為2.3 %。聚氨酯水凝膠的臨界轉(zhuǎn)變溫度為47.5 °C。對(duì)水凝膠的溶脹度隨溫度和PH值的變化進(jìn)行測(cè)試,結(jié)果表明:在pH = 2.5的溶液中,當(dāng)溫度從45 °C升高到55 0C時(shí),水凝膠的溶脹度減小36.6%;當(dāng)溫度在25 °C,溶液pH值從2.5增長(zhǎng)到10.0時(shí),水凝膠的溶脹度呈現(xiàn)出先減小29.2%再增大38.9%的趨勢(shì)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種具有兩性PH響應(yīng)基團(tuán)的聚氨酯水凝膠的制備方法,其特征在于包括如下步驟: (1)將40重量份聚乙二醇、3.4?4.6重量份脂肪族異氰酸酯、12.0X 10—3重量份催化劑、60重量份溶劑在反應(yīng)釜中于80?85°C反應(yīng)3小時(shí),得到具有異氰酸根封端結(jié)構(gòu)的聚氨酯預(yù)聚物;參與合成后,聚乙二醇成為溫度響應(yīng)鏈段; (2)然后再在步驟(I)的反應(yīng)釜中加入1.7?6.9重量份脂肪族異氰酸酯、1.4?2.8重量份帶有酸性基團(tuán)的擴(kuò)鏈劑、15?20重量份溶劑,繼續(xù)于80?85°C反應(yīng)3小時(shí),得到預(yù)聚體I,備用;參與合成后,帶有酸性基團(tuán)的擴(kuò)鏈劑成為PH響應(yīng)基團(tuán); (3)將40重量份聚乙二醇、3.4?4.6重量份脂肪族異氰酸酯、12.0X 10—3重量份催化劑、60重量份溶劑在另一個(gè)反應(yīng)釜中于80?85°C反應(yīng)3小時(shí),得到具有異氰酸根封端結(jié)構(gòu)的聚氨酯預(yù)聚物;參與合成后,聚乙二醇成為溫度響應(yīng)鏈段; (4)然后再在步驟(3)的反應(yīng)釜中加入1.7?6.9重量份脂肪族異氰酸酯、1.2?2.4重量份帶有堿性基團(tuán)的擴(kuò)鏈劑、15?20重量份溶劑,繼續(xù)于80?85°C反應(yīng)3小時(shí),得到預(yù)聚體II,備用;參與合成后,帶有堿性基團(tuán)的擴(kuò)鏈劑成為PH響應(yīng)基團(tuán); (5)將預(yù)聚體I和預(yù)聚體II倒入同一個(gè)反應(yīng)釜中,并加入1.4?2.8重量份含羥基的交聯(lián)劑、15?20重量份溶劑,繼續(xù)于80?85°C反應(yīng)2小時(shí),即預(yù)聚體I和預(yù)聚體II發(fā)生交聯(lián)反應(yīng),得到聚氨酯溶液; (6)將步驟(5)所得的聚氨酯溶液裝入模具并將其置于真空干燥箱中,恒溫70°C干燥36小時(shí); (7)將步驟(6)所得產(chǎn)物浸泡在pH= 9.5的堿性水溶液中,并加入0.3?0.6千克的氮丙啶交聯(lián)劑,常溫反應(yīng)24小時(shí),獲得聚氨酯水凝膠; (8)將步驟(7)所得聚氨酯水凝膠浸泡在去離子水中7天,且每24小時(shí)換水一次,浸泡結(jié)束后使用冷凍干燥箱對(duì)水凝膠進(jìn)行干燥,即得產(chǎn)品。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述具有兩性pH響應(yīng)基團(tuán)的聚氨酯水凝膠的制備方法,其特征在于:所述聚乙二醇的數(shù)均相對(duì)分子質(zhì)量為4000。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述具有兩性pH響應(yīng)基團(tuán)的聚氨酯水凝膠的制備方法,其特征在于:所述脂肪族異氰酸酯為異佛爾酮二異氰酸酯即IPDI和六亞甲基二異氰酸酯即HDI中的一種。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述具有兩性pH響應(yīng)基團(tuán)的聚氨酯水凝膠的制備方法,其特征在于:所述催化劑為二月桂酸二丁基錫即DBTDL。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述具有兩性pH響應(yīng)基團(tuán)的聚氨酯水凝膠的制備方法,其特征在于:所述帶酸性基團(tuán)的擴(kuò)鏈劑為2,2-二羥甲基丙酸即DMPA。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述具有兩性pH響應(yīng)基團(tuán)的聚氨酯水凝膠的制備方法,其特征在于:所述帶堿性基團(tuán)的擴(kuò)鏈劑為N-甲基二乙醇胺即MDEA。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述具有兩性pH響應(yīng)基團(tuán)的聚氨酯水凝膠的制備方法,其特征在于:所述含羥基的交聯(lián)劑為季戊四醇即PETP。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述具有兩性pH響應(yīng)基團(tuán)的聚氨酯水凝膠的制備方法,其特征在于:所述氮丙啶交聯(lián)劑為季戊四醇三(3-氮丙啶基)丙酸酯。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述具有兩性pH響應(yīng)基團(tuán)的聚氨酯水凝膠的制備方法,其特征在于:所述溶劑為二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、二甲基亞砜中的至少一種。
【文檔編號(hào)】C08G18/32GK105906782SQ201610522937
【公開(kāi)日】2016年8月31日
【申請(qǐng)日】2016年7月5日
【發(fā)明人】周虎, 余斌, 熊幟, 熊一幟, 唐友新, 歐寶立, 劉玄, 漆志凌
【申請(qǐng)人】湖南科技大學(xué)