[发明专利]一种天然高分子改性聚氨酯及其制备方法

说明书

本发明公开了一种天然高分子改性聚氨酯，由以下重量份的原料制成：改性壳聚糖乳液3‑4份、二异氰酸酯5‑10份、聚醚多元醇7‑11份、三乙胺0.4‑0.6份、十二烷基苯磺酸钠溶液80份，本发明克服了现有技术的不足，壳聚糖可直接在聚氨酯的合成过程中加入，制备的聚氨酯具有抗菌和阻燃能力。

技术领域

本发明涉及聚氨酯制备方法技术领域，具体属于一种天然高分子改性聚氨酯及其制备方法。

背景技术

聚氨酯(PU)是一种含有重复的氨基甲酸酯(-NHCOO-)链段的高分子材料，也是目前应用最广泛的聚合物之一，应用范围包括涂料、粘合剂、家具、油漆、汽车润滑油添加剂、医药合成材料、食品包装、鞋类、建筑材料、衬垫等。聚氨酯材料在使用过程中很容易受到细菌的干扰，原因是聚氨酯大分子的聚醚或聚酯段可成为微生物生长的碳源。壳聚糖又称脱乙酰甲壳素，由自然界广泛存在的甲壳素经过脱乙酰作用得到，具有较高的阳离子电荷密度，能在更大程度上结合带负电荷细胞壁起到抗菌作用。但壳聚糖溶解性较差，难溶于常规溶剂，在聚氨酯合成过程中难以直接加入反应。

发明内容

本发明的目的是提供一种天然高分子改性聚氨酯及其制备方法，克服了现有技术的不足，使壳聚糖可直接在聚氨酯的合成过程中加入。

为解决上述问题，本发明所采取的技术方案如下：

一种天然高分子改性聚氨酯，由以下重量份的原料制成：改性壳聚糖乳液3-4份、二异氰酸酯5-10份、聚醚多元醇7-11份、三乙胺0.4-0.6份、十二烷基苯磺酸钠溶液80份。

优选地，所述的改性壳聚糖乳液由1.5-2.0份壳聚糖磷酸酯、0.5-1份催化剂、0.5-1份单烷基醚磷酸酯三乙醇胺盐和50份水混合而成。

优选地，所述的聚糖磷酸酯的制备方法为：将2.5-3份亚磷酸三乙酯投入水中，加热至40-60℃，保温2h，然后加入10-15份壳聚糖、1份浓盐酸，50℃恒温搅拌12h，滴加氢氧化钠溶液使PH＝7，然后加入0.6g辛酸亚锡，加热至80℃，反应15h，将沉淀过滤，水洗至中性，得到壳聚糖磷酸酯。

优选地，所述的催化剂为辛酸亚锡。

优选地，所述的聚醚多元醇由重量比为4-6:3-5的环氧丙烷聚醚多元醇和环氧乙烷聚醚多元醇组成。

制备天然高分子改性聚氨酯的方法，包括以下步骤：

(1)将壳聚糖磷酸酯、辛酸亚锡和单烷基醚磷酸酯三乙醇胺盐按重量比超声分散于水中，得到改性壳聚糖乳液；

(2)将环己基二异氰酸酯、环氧丙烷聚醚多元醇、环氧乙烷聚醚多元醇在60℃下反应20min，然后冷却至室温加入三乙胺和十二烷基硫酸钠溶液，搅拌混合均匀，得到乳液B；

(3)将改性壳聚糖乳液在剧烈搅拌下加入到40℃的乳液B中，恒温30min，过滤出辛酸亚锡，然后将溶剂蒸干，得到天然高分子改性聚氨酯。

本发明与现有技术相比较，本发明的实施效果如下：

1、本发明通过将亚磷酸三乙酯与水混合后加热，使亚磷酸三乙酯水解成易溶于水的亚磷酸二乙酯，解决了亚磷酸三乙酯与壳聚糖无法复合的问题，然后通过将壳聚糖溶于含有盐酸的酸性溶液中，并加热，使壳聚糖进一步分解成小分子壳聚糖，使壳聚糖在溶液中能与亚磷酸二乙酯均匀混合，然后通过使用辛酸亚锡作为催化剂，使亚磷酸二乙酯与壳聚糖发生酯化反应，生成壳聚糖磷酸酯，实现了壳聚糖与亚磷酸二乙酯的缩合。

2、本发明通过使用单烷基醚磷酸酯三乙醇胺盐作为乳化剂，单烷基醚磷酸酯三乙醇胺盐电离产生的氨基能够与壳聚糖的羟基产生氢键作用，使壳聚糖磷酸酯能够均匀分散于单烷基醚磷酸酯三乙醇胺盐乳液中。