[发明专利]一种聚氨酯嵌段共聚物、其制备方法及其纳米水凝胶的制备方法

权利要求书

1.一种聚氨酯嵌段共聚物，包括式（I）所示的A嵌段和式（II）所示的B嵌段：

所述式（I）中，x为聚合度，11≤x≤227；

所述式（II）中，y和z为聚合度，1≤y≤79，1≤z≤84，

R₁为

R₂为

R₃为

所述A嵌段与B嵌段形成ABA嵌段构型的嵌段共聚物，B嵌段占所述嵌段共聚物的重量百分数为10%~90%。

2.一种聚氨酯嵌段共聚物，包括式（III）所示的A嵌段和式（II）所示的B嵌段：

所述式（III）中，x为聚合度，11≤x≤227；

所述式（II）中，y和z为聚合度，1≤y≤79，1≤z≤84，

R₁为

R₂为

R₃为

所述A嵌段与B嵌段形成交替AB构型的嵌段共聚物，B嵌段占所述嵌段共聚物的重量百分数为10%~90%。

3.一种聚氨酯嵌段共聚物的制备方法，包括以下步骤：

在催化剂作用下，将含有1,2-二硫杂环的二醇、含有三级胺的二醇、二异氰酸酯在有机溶剂中预反应后，与聚乙二醇单甲醚反应，得到聚氨酯嵌段共聚物，所述聚氨酯嵌段共聚物包括式（I）所示的A嵌段和式（II）所示的B嵌段；

所述含有1,2-二硫杂环的二醇为反式-4,5-二羟基-1,2-二噻烷，所述含有三级胺的二醇为1,4-双(2-羟乙基)哌嗪或1,3-二[1-（2-羟乙基）-4-哌啶基]丙烷，所述二异氰酸酯为六亚甲基二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、4,4-二环己基甲烷二异氰酸酯或1,4-环己烷二异氰酸酯；

所述聚乙二醇单甲醚的数均分子量为500~10000；所述含有1,2-二硫杂环的二醇、含有三级胺的二醇和二异氰酸酯的总质量与聚乙二醇单甲醚的质量之比为（1~9）：（1~9）；所述含有1,2-二硫杂环的二醇与含有三级胺的二醇的质量之比为（1~9）：（1~9）；所述聚乙二醇单甲醚、含有1,2-二硫杂环的二醇和含有三级胺的二醇的摩尔数之和与二异氰酸酯的摩尔数之比为（0.75~1）：1。

4.一种聚氨酯嵌段共聚物的制备方法，包括以下步骤：

在催化剂作用下，将聚乙二醇、含有1,2-二硫杂环的二醇、含有三级胺的二醇、二异氰酸酯在有机溶剂中反应，得到聚氨酯嵌段共聚物，所述聚氨酯嵌段共聚物包括式（III）所示的A嵌段和式（II）所示的B嵌段；

所述含有1,2-二硫杂环的二醇为反式-4,5-二羟基-1,2-二噻烷，所述含有三级胺的二醇为1,4-双(2-羟乙基)哌嗪或1,3-二[1-（2-羟乙基）-4-哌啶基]丙烷，所述二异氰酸酯为六亚甲基二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、4,4-二环己基甲烷二异氰酸酯或1,4-环己烷二异氰酸酯；

所述聚乙二醇的数均分子量为500~10000；所述含有1,2-二硫杂环的二醇、含有三级胺的二醇和二异氰酸酯的总质量与聚乙二醇的质量之比为（1~9）：（1~9）；所述含有1,2-二硫杂环的二醇与含有三级胺的二醇的质量之比为（1~9）：（1~9）；所述聚乙二醇、含有1,2-二硫杂环的二醇和含有三级胺的二醇的摩尔数之和与二异氰酸酯的摩尔数之比为（0.75~1）：1。

5.根据权利要求3或4所述的制备方法，其特征在于，所述催化剂为二丁基二月桂酸锡或辛酸亚锡。

6.根据权利要求3或4所述的制备方法，其特征在于，所述催化剂与所述二异氰酸酯的摩尔比为（0.1~0.8）：100。

7.一种聚氨酯嵌段共聚物纳米水凝胶的制备方法，包括以下步骤：

将权利要求1或权利要求2所述的聚氨酯嵌段共聚物溶于有机溶剂后，加入去离子水，得到胶束溶液；

在惰性气体环境中，所述胶束溶液在催化剂作用下反应，得到聚氨酯嵌段共聚物纳米水凝胶。

8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述催化剂为二硫苏糖醇。

9.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述催化剂与聚氨酯嵌段共聚物中R₃的摩尔比为（0.03~0.3）：1。

10.根据权利要求7~9任意一项所述的制备方法，其特征在于，所述反应的时间为12~48h。