[发明专利]一种基于二氧化碳调控亲/疏水性的聚氨酯及其制备方法

权利要求书

1.一种基于二氧化碳调控亲/疏水性的聚氨酯，其特征在于：是以羟基单体、功能单体和二异氰酸酯单体进行预聚反应，再加入扩链剂进行扩链反应，最后经封端剂封端而获得的聚氨酯预聚体；

所述的羟基单体为分子量均为500～4000的聚醚多元醇、聚酯多元醇中的一种或几种的混合物；

所述聚氨酯预聚体通过二氧化碳实现亲水性和疏水性的循环调控：将所述聚氨酯预聚体加入到CO₂水溶液中，经机械搅拌，即完成疏水性聚氨酯的质子化，获得聚氨酯水分散体，实现聚氨酯由疏水性向亲水性的转变；将所述聚氨酯水分散体中的CO₂脱除，即完成亲水性聚氨酯的去质子化，获得聚氨酯的疏水体系，实现聚氨酯由亲水性向疏水性的转变；再向所述聚氨酯的疏水体系中加入CO₂水溶液，即可再次得到聚氨酯水分散体，实现聚氨酯由疏水性向亲水性的再次转变；

所述的功能单体为含有可CO₂质子化功能基团的有机物；所述的可CO₂质子化功能基团为叔胺基、胍基或脒基；所述的含有可CO₂质子化功能基团的有机物的结构式如式(1)、式(2)或式(3)所示：

式(1)中，A选自CH₂或CH₂O基团，B选自O或NH连接基，m选自0-10之间的整数，R⁵选自氢原子、甲基或乙基；

式(2)中，A选自CH₂或CH₂O基团，p选自0-10之间的整数，R⁶选自氢原子、甲基或乙基，0≤m≤1、0≤n≤1、且0≤m+n≤1；

式(3)中，R⁷和R⁸各自独立的选自氢原子、甲基或乙基；m为2-20之间的整数；n和p各自独立的选自0-10之间的整数；

式(1)、式(2)式(3)中，Y为所述的可CO₂质子化功能基团，选自叔胺基、胍基或脒基；所述叔胺基、胍基和脒基的结构式分别如(5)、式(6)和式(7)所示：

其中，R¹、R²、R³、R⁴各种独立的选自含有1-4个碳原子的烷基链。

2.根据权利要求1所述的基于二氧化碳调控亲/疏水性的聚氨酯，其特征在于：

所述的二异氰酸酯单体为芳香族二异氰酸酯、脂肪族二异氰酸酯或脂环族二异氰酸酯。

3.根据权利要求2所述的基于二氧化碳调控亲/疏水性的聚氨酯，其特征在于：

所述的聚醚多元醇为聚氧化丙烯二醇、聚氧乙烯二醇、聚四氢呋喃醚二醇或聚氧化丙烯三醇；所述的聚酯多元醇为聚己二酸-1,4-丁二醇酯二醇、聚己二酸-1,6-己二醇酯二醇、聚己二酸新戊二醇酯二醇、聚碳酸酯二元醇或聚己内酯二醇。

4.根据权利要求2所述的基于二氧化碳调控亲/疏水性的聚氨酯，其特征在于：

所述的二异氰酸酯单体为4,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯和六亚甲基二异氰酸酯中的一种或几种的混合物。