[发明专利]一种聚氨酯泡沫的改性方法

说明书

本发明属于功能高分子材料技术领域，具体涉及一种聚氨酯泡沫的改性方法。按照下列步骤完成：第一步，在室温下，将经过清洗干净的聚氨酯泡沫均匀浸渍在多功能聚氨酯预聚物溶液中，多功能聚氨酯预聚物溶液的用量是聚氨酯泡沫质量5～50倍；第二步，取出已经饱和吸附多功能聚氨酯预聚物溶液的聚氨酯泡沫，挤压干后，置于烘箱中，在20～80℃的条件下，干燥处理2～72小时，制得多功能聚氨酯预聚物改性的聚氨酯泡沫。本发明所得聚氨酯泡沫的亲水性大幅提高，饱和吸水能力和保水能力明显增强。聚氨酯泡沫的力学性能、机械性能、生物相容性、稳定性能依然保持，同时还赋予了聚氨酯泡沫抗菌性能。

技术领域

本发明属于功能高分子材料技术领域，具体涉及一种聚氨酯泡沫的改性方法。

背景技术

聚氨酯(Polyurethanes,PUs)是主链上含有氨基甲酸酯(-NHCOO-)重复单元的一类大分子聚合物的总称，通常是由多元醇与多异氰酸酯发生加聚反应生成，属于典型的嵌段共聚物；与其它高分子材料相比，聚氨酯材料具有分子结构易设计、性能可调控、加工性能好、加工方式多样、机械性能优异等特性。通过对聚氨酯材料进行功能化改性，从而在保持聚氨酯优良性能的同时，并赋予其独特的生物学、光电磁热以及其它物理化学性质，已经成为扩大聚氨酯材料应用领域的主要方法。目前流行的聚氨酯功能化方法有：表面改性的涂覆和接枝、共混改性、互穿网络，以及化学共聚。其中涂覆改性的技术简单、工艺易于控制，不但能充分发挥各组分的性能，并且具有基材和涂层之间的协同效应。

自从上世纪七十年代以来，本领域专业人员在聚氨酯的链结构中①引入阳离子，例如铵基、锍基和鏻基阳离子，优选铵基阳离子；或引入阴离子，例如磺酸基或羧基，使其具有亲水性、离子交换功能和抗菌功能；②引入配体，例如巯基、氨基酸、邻二酚、8-羟基喹啉、席夫碱、苯并噻唑以及冠醚等结构单元，使其具有吸附、富集、分离重金属离子功能与作用；③引入离子液体或Salen配体，用作催化剂等等的研究探索一直没有停息。在现已公开的文献资料中，对聚氨酯进行功能化的原料主要是小分子的N-甲基二乙醇胺、二羟基丙酸、乙二胺乙磺酸、巯基乙醇、羟乙基亚氨基乙二酸、双2,4-二羟基苯甲醛缩乙二胺或8-羟基喹啉等；并且主要是通过对聚氨酯预聚物的封端或扩链方法，在聚氨酯材料中引入阴阳离子或一些配位基的。因而造成现有聚氨酯功能化改性具有局限性和限制性。首先引入的功能基数量有限，功能化后的聚氨酯功能与作用不充分；所以近十多年来，已经人们已经将注意转移到聚合物多元醇功能化的研发领域。专业人员熟知聚合物多元醇分子的可设计自由性大，所以已经出现了一些阳离子聚合物多元醇、阴离子聚合物多元醇、阻燃聚合物多元醇或不饱和聚合物多元醇等品种。例如：CN02815856.3；CN03122339.7；CN201210125277.8；Absorption by Polyurethane Foams:New Method of Separation，J.Chem.SOC.(A)，(1970)1803-1805；Polymeric and immobilized crown compound materials for ionseparation,Tetrahedron,53(1997)1343-1360；Click-ligation of coumarin topolyether polyols for polyurethane foams，Polym.Int.，62(2013)783–790；Detectionof uranium with a wireless sensing method by using salophen as receptor andmagnetic nanoparticles as signal-amplifying tags，J.Radioanal.Nucl.Chem.,298(2013)1393–1399；Polyurethane-based cation exchange composite membranes:Preparation,characterization and its application in development of ion-selective electrode for detection of copper(II),J.Ind.Eng.Chem.,29(2015)392–399等等。