專(zhuān)利名稱(chēng)：一種環(huán)境敏感性聚氨酯膜的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種高分子智能膜生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種對(duì)環(huán)境的溫度、pH值雙重敏感的聚氨酯膜的制備方法。
背景技術(shù)：
環(huán)境敏感性高分子膜是一種以膜的形式對(duì)環(huán)境進(jìn)行感知、響應(yīng)，并能根據(jù)環(huán)境變化自動(dòng)改變自身狀態(tài)和做出反應(yīng)的新型材料，它的特點(diǎn)在于不僅可以感知環(huán)境，而且可以對(duì)環(huán)境作出智能響應(yīng)。這種響應(yīng)是由于高分子膜中大分子可逆的構(gòu)象及分子聚集態(tài)的變化，使得某種物質(zhì)在這類(lèi)膜中的滲透率可隨環(huán)境響應(yīng)剌激信號(hào)的變化而改變。根據(jù)這些響應(yīng)剌激信號(hào)的不同可以將環(huán)境敏感高分子膜分為溫度敏感膜、PH敏感膜、電場(chǎng)敏感膜、光敏感膜及分子識(shí)別離子敏感膜等。 溫度敏感膜是一種能對(duì)外界的溫度剌激作出智能反應(yīng)的材料。溫度敏感高分子膜一般通過(guò)內(nèi)部的相態(tài)改變來(lái)適應(yīng)外界溫度的變化。 一般來(lái)說(shuō)，當(dāng)溫度超過(guò)臨界溫度(即溫敏高分子的相態(tài)轉(zhuǎn)變溫度)，溫敏高分子膜的內(nèi)部孔洞尺寸、孔隙率、膜的透過(guò)通量、膜的機(jī)械性能等均會(huì)發(fā)生明顯的改變。 pH敏感膜是一種對(duì)環(huán)境pH值存在響應(yīng)性的智能膜。pH值的變化會(huì)引起膜表面(或內(nèi)部)電荷以及膜孔結(jié)構(gòu)的變化，進(jìn)而影響到膜對(duì)某種物質(zhì)在這類(lèi)膜中的透過(guò)性。根據(jù)pH值響應(yīng)膜自身帶電荷的種類(lèi)可分為陽(yáng)離子型、陰離子型和兩性型分離膜。pH值敏感高分子膜中常含有大量易水解或質(zhì)子化的酸堿基團(tuán)。這些基團(tuán)的離解受外界PH值的影響，如-NR到-MTR-， -C00H到-C00—，因而在不同的pH值條件下可以分別表現(xiàn)為荷正電改性膜和荷負(fù)電改性膜。 近幾年，同時(shí)具有溫度和pH雙重敏感特性的高分子膜在膜分離、藥物緩釋、化學(xué)和生物傳感器、人體仿生器官、酶的固定化等領(lǐng)域都顯示了廣闊的應(yīng)用前景，所以這類(lèi)對(duì)外界環(huán)境條件變化具有感應(yīng)及響應(yīng)功能的智能膜的研究日益受到重視。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種對(duì)環(huán)境溫度、pH雙重敏感聚氨酯膜的制備方法。
本發(fā)明方法的步驟如下 (1)將40 120重量份聚酯(醚)二元醇、5 15重量份二異氰酸酯、80 350重量份溶劑的軟段相組分在反應(yīng)器中反應(yīng)，得到具有異氰酸根封端結(jié)構(gòu)的聚氨酯預(yù)聚物溶液； (2)然后再加入10 50重量份二異氰酸酯、5 35重量份的擴(kuò)鏈劑即帶有酸堿基團(tuán)的二元醇或二元胺的硬段相組分，繼續(xù)反應(yīng)，加入50 250重量份溶劑調(diào)整粘度和濃度，獲得包含軟段相和硬段相的聚氨酯溶液； (3)將第(2)步所得的聚氨酯溶液采用濕法轉(zhuǎn)相技術(shù)制膜制膜液中聚氨酯的質(zhì)量百分含量為30 40%，溶劑質(zhì)量百分含量為60 70% ;浸漬水溶液的溶劑質(zhì)量百分含
3量為10 30X，溫度為25。C，浸漬時(shí)間為15 60min ;成膜后，用水洗15 30min，然后將
膜進(jìn)行低溫真空干燥。 更具體地說(shuō)，所述聚酯(醚)二元醇優(yōu)選聚酯線(xiàn)型二元醇或聚醚線(xiàn)型二元醇，包括聚己內(nèi)酯二醇即PCL、聚己二酸乙二醇酯二醇即PEA、聚己二酸丁二醇酯二醇即PBA、聚四氫呋喃二醇即PTMG ;其數(shù)均相對(duì)分子質(zhì)量分別是PCL為3000 10000、PEA為3000 6000、PBA為3000 6000、 PTMG為3000 10000 ; 所述異氰酸酯優(yōu)選二異氰酸酯，包括2，4-甲苯二異氰酸酯即TDI、4，4'-二苯基甲
烷二異氰酸酯即MDI、異佛爾酮二異氰酸酯即IPDI、六亞甲基二異氰酸酯即HDI ; 所述擴(kuò)鏈劑優(yōu)選短鏈脂肪族的帶酸堿敏感官能團(tuán)的二元醇或二元胺，包括二羥甲
基丙酸即匿PA、二羥基半酯又簡(jiǎn)稱(chēng)半酯、二氨基苯甲酸和N-甲基二乙醇胺即MDEA的至少一
種； 所述溶劑以及浸漬水溶液的溶劑優(yōu)選二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、二甲基亞砜中的至少一種或者混合物。 本發(fā)明聚氨酯的軟段相和硬段相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，所述步驟(2)所得聚氨酯溶液固體含量中軟段相的優(yōu)選質(zhì)量百分含量是55 % 80 % ，硬段相的質(zhì)量百分含量是20 % 45 % ，其中，酸堿敏感基團(tuán)的質(zhì)量百分含量為2% 6%。本發(fā)明優(yōu)選所得的薄膜外觀(guān)為白色，厚度在O. 10 0. 25mm之間，密度介于0.8
1. 0g/cm3之間；優(yōu)選其中軟段相轉(zhuǎn)變溫度(Ts)在5 5(TC之間的聚氨酯。 本發(fā)明首先采用具有溫度響應(yīng)特性的軟段和具有pH響應(yīng)特性的硬段作為共聚鏈
段，經(jīng)合適的比例進(jìn)行定向聚合反應(yīng)制備得到嵌段結(jié)構(gòu)的聚氨酯，然后通過(guò)濕法轉(zhuǎn)相技術(shù)
制備具有溫度和PH雙重敏感特性的智能膜。 本發(fā)明通過(guò)分子設(shè)計(jì)和定向嵌段聚合技術(shù)制備的這種由軟段相和硬段相嵌段組成的溶劑型聚氨酯，其中的軟段相在5 5(TC內(nèi)具有一明顯的相態(tài)轉(zhuǎn)變溫度(Ts)，并且通過(guò)使用不同種類(lèi)或者不同分子量的聚酯(醚)二元醇可以合成出具有不同Ts值的溫度敏感型聚氨酯材料；硬段相含有對(duì)PH值(酸堿)敏感的基團(tuán)(-C00—或-NH/)。當(dāng)膜體溫度高于Ts時(shí)，聚氨酯的軟段相受熱會(huì)發(fā)生相態(tài)轉(zhuǎn)變(一般由玻璃態(tài)或結(jié)晶態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)橄鹉z態(tài))，導(dǎo)致薄膜的內(nèi)部孔洞尺寸和孔隙率明顯變大，從而使膜的透過(guò)通量顯著提高；當(dāng)膜體溫度降至Ts以下時(shí)，軟段相受冷凝固(一般由橡膠態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)椴ＡB(tài)或結(jié)晶態(tài))，此時(shí)薄膜的內(nèi)部孔洞尺寸和孔隙率明顯變小，導(dǎo)致薄膜的透過(guò)通量顯著下降。另外，當(dāng)膜體的外界pH值超過(guò)硬段中酸堿敏感基團(tuán)的離解常數(shù)時(shí)，硬段鏈段會(huì)發(fā)生一定的構(gòu)象轉(zhuǎn)變，從而導(dǎo)致膜的透過(guò)通量發(fā)生明顯的改變。因此，通過(guò)調(diào)控膜體的溫度以及膜體外界pH值的變化，均可以有效的控制膜的透過(guò)通量。 本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下的優(yōu)點(diǎn) (1)性能優(yōu)良本發(fā)明的聚氨酯是一種高分子合成材料，具有優(yōu)異的機(jī)械物理性能，如較好的拉伸強(qiáng)度、楊氏模量、耐磨性和耐曲撓性，能廣泛應(yīng)用于國(guó)民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)領(lǐng)域。
(2)軟段相提供溫度敏感特性本發(fā)明的聚氨酯軟段相由聚酯、聚醚的線(xiàn)型二元醇組成，選擇合適的聚二元醇作為共聚軟段就可以制備出具有溫度敏感特性的聚氨酯薄膜。當(dāng)溫度超過(guò)軟段相的相態(tài)轉(zhuǎn)變溫度時(shí)，軟段鏈段會(huì)由結(jié)晶態(tài)(或玻璃態(tài))向橡膠態(tài)進(jìn)行轉(zhuǎn)變，從而導(dǎo)致膜的眾多宏觀(guān)性能發(fā)生顯著改變，膜的溫度敏感特性得以充分體現(xiàn)。
(3)軟段相轉(zhuǎn)變溫度靈活可控本發(fā)明通過(guò)改變軟段相的種類(lèi)、分子量以及與硬段相的比例可以制備出具有不同軟段相轉(zhuǎn)變溫度的薄膜。這樣，就可以根據(jù)各個(gè)領(lǐng)域的要求對(duì)薄膜的軟段相轉(zhuǎn)變溫度(Ts)進(jìn)行調(diào)節(jié)。 (4)硬段中的酸堿敏感官能團(tuán)決定pH敏感特性本發(fā)明的硬段中含有對(duì)pH(酸堿)敏感的官能團(tuán)。在當(dāng)外界的PH值超過(guò)酸堿官能團(tuán)離解常數(shù)時(shí)，硬段的鏈段構(gòu)象會(huì)發(fā)生顯著的變化，膜的孔洞尺寸發(fā)生一定的改變，從而導(dǎo)致膜的透過(guò)通量發(fā)生明顯的變化。
(5)pH敏感響應(yīng)靈敏性可控本發(fā)明通過(guò)引入不同含量的酸堿敏感官能團(tuán)，可以調(diào)節(jié)膜整體的PH敏感響應(yīng)靈敏性。當(dāng)酸堿敏感官能團(tuán)質(zhì)量分?jǐn)?shù)控制在2% 6%時(shí)，引入的越多，pH敏感響應(yīng)越靈敏。 (6)聚氨酯和膜均容易制備本發(fā)明的工序采用普通聚氨酯的合成設(shè)備和操作條件，只要使用對(duì)溫度敏感的軟段和對(duì)酸堿敏感的硬段進(jìn)行嵌段反應(yīng)即可制得；同時(shí)膜的制備采用通常制膜的工序，即濕法轉(zhuǎn)相技術(shù)。
具體實(shí)施例方式
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)。
實(shí)施例1 : 將軟段相組份聚己內(nèi)酯二醇(PCL，數(shù)均相對(duì)分子質(zhì)量是4000)40千克、4，4' -二苯基甲烷二異氰酸酯5. 0千克、二甲基甲酰胺80千克加入500L帶有攪拌器、溫度計(jì)和回流冷凝器的反應(yīng)釜中，于溫度75t:下反應(yīng)2小時(shí)。然后加入硬段相組份二羥甲基丙酸8. 2千克，4，4' - 二苯基甲烷二異氰酸酯12. 5千克，控溫8(TC，反應(yīng)2. 5小時(shí)后，加入二甲基甲酰胺73. 3千克，調(diào)節(jié)粘度，獲得無(wú)色至淡黃色、粘稠狀聚氨酯溶液。聚氨酯膜的制備采用濕法轉(zhuǎn)相技術(shù)將適量聚氨酯溶液涂敷于玻璃板上，然后將其浸入到溶劑含量為15%水溶液中；溫度控制在25°C ，浸漬時(shí)間為30min ;待成膜后將膜從玻璃板上取下水洗15min，再將膜置于5°C，2 4mmHg負(fù)壓的真空箱中繼續(xù)脫水10h，最后得到聚氨酯薄膜。
經(jīng)過(guò)理論計(jì)算，在本實(shí)施例中所得聚氨酯溶液固體質(zhì)量百分含量為30. 0% ;軟段相的質(zhì)量百分含量為60.9% ;硬段相質(zhì)量百分含量為39. 1%，酸堿官能團(tuán)的質(zhì)量百分含量為4.2%。軟段相轉(zhuǎn)變溫度為40.5t:;硬段相的酸堿基團(tuán)的離解常數(shù)為4.41。對(duì)膜的水透過(guò)通量隨溫度和pH值的變化進(jìn)行測(cè)試，結(jié)果表明在Ts前后，薄膜的水透過(guò)通量變化為47. 1% ;當(dāng)溫度在15t:時(shí)，pH值從4. 0提高到5. 5，膜的水透過(guò)通量變化為64. 5% 。
實(shí)施例2 : 將軟段相組份聚己二酸乙二醇酯二醇(PEA，數(shù)均相對(duì)分子質(zhì)量3000)30千克、2，4_甲苯二異氰酸酯3. 6千克、二甲基乙酰胺40千克加入200L帶有攪拌器、溫度計(jì)和回流冷凝器的反應(yīng)釜中，于溫度8(TC下反應(yīng)2小時(shí)。然后加入硬段相組份二羥甲基丙酸8. 1千克，2，4'-甲苯二異氰酸酯5.3千克，控溫8(TC，反應(yīng)2小時(shí)后，加入二甲基乙酰胺40千克，調(diào)節(jié)粘度，獲得無(wú)色至淡黃色、粘稠狀聚氨酯溶液。聚氨酯膜的制備采用濕法轉(zhuǎn)相技術(shù)將適量聚氨酯溶液涂敷于玻璃板上，然后將其浸入到溶劑含量為25%水溶液中；溫度控制在25t:，浸漬時(shí)間為45min ;待成膜后將膜從玻璃板上取下水洗25min，再將膜置于5°C，2
54mmHg負(fù)壓的真空箱中繼續(xù)脫水15h，最后得到聚氨酯薄膜。 經(jīng)過(guò)理論計(jì)算，在本實(shí)施例中所得聚氨酯溶液固體質(zhì)量百分含量為37. 0% ;聚氨 酯中軟段相的質(zhì)量百分含量為63. 8% ;硬段相質(zhì)量百分含量為36. 2%，酸堿官能團(tuán)的質(zhì)量 百分含量為5.8%。軟段相轉(zhuǎn)變溫度為32.5t:;硬段相的酸堿基團(tuán)的離解常數(shù)為4.41。對(duì) 膜的水透過(guò)通量隨溫度和pH值的變化進(jìn)行測(cè)試，結(jié)果表明在Ts前后，薄膜的水透過(guò)通量 變化為45. 1% ;當(dāng)溫度在15t:時(shí)，pH值從4. 0提高到5. 5，膜的水透過(guò)通量變化為87. 9% 。
實(shí)施例3 : 將軟段相組份聚己內(nèi)酯二醇(PCL，數(shù)均相對(duì)分子質(zhì)量3000)30千克、2，4_甲苯二 異氰酸酯3. 6千克、二甲基甲酰胺80千克加入500L帶有攪拌器、溫度計(jì)和回流冷凝器的 反應(yīng)釜中，于溫度75t:下反應(yīng)2. 5小時(shí)。然后加入硬段相組份N-甲基二乙醇胺7. 2千克， 4，4' - 二苯基甲烷二異氰酸酯12. 5千克，控溫8(TC，反應(yīng)2. 5小時(shí)后，加入二甲基甲酰胺 50. 0千克，調(diào)節(jié)粘度，獲得無(wú)色至淡黃色、粘稠狀溫敏聚氨酯溶液。聚氨酯膜的制備采用濕 法轉(zhuǎn)相技術(shù)將適量聚氨酯溶液涂敷于玻璃板上，然后將其浸入到溶劑含量為30%水溶液 中；溫度控制在25t:，浸漬時(shí)間為60min ;待成膜后將膜從玻璃板上取下水洗30min，再將膜 置于5°C，2 4mmHg負(fù)壓的真空箱中繼續(xù)脫水12h，最后得到聚氨酯薄膜。
經(jīng)過(guò)理論計(jì)算，在本實(shí)施例中所得聚氨酯溶液固體質(zhì)量百分含量為29. 1% ;軟段 相的質(zhì)量百分含量為56. 3% ;硬段相質(zhì)量百分含量為43. 7%，酸堿官能團(tuán)的質(zhì)量百分含量 為2. 1%。軟段相轉(zhuǎn)變溫度為25. 6°C ;硬段相的酸堿基團(tuán)的離解常數(shù)為9. 5。對(duì)膜的水透 過(guò)通量隨溫度和pH值的變化進(jìn)行測(cè)試，結(jié)果表明在Ts前后，薄膜的水透過(guò)通量變化為 73.8% ;當(dāng)溫度在15t:時(shí)，pH值從8. 5提高到10. 0，膜的水透過(guò)通量變化為115.6%。
實(shí)施例4 : 將軟段相組份聚己內(nèi)酯二醇(PCL，數(shù)均相對(duì)分子質(zhì)量是10000) 100千克、4，4'-二 苯基甲烷二異氰酸酯5. 0千克、二甲基亞砜120千克加入500L帶有攪拌器、溫度計(jì)和回流 冷凝器的反應(yīng)釜中，于溫度75t:下反應(yīng)2小時(shí)。然后加入硬段相組份二羥甲基丙酸8. 2千 克，4， 4' - 二苯基甲烷二異氰酸酯12. 5千克，控溫80°C ，反應(yīng)2. 5小時(shí)后，加入二甲基亞砜 68. 6千克，調(diào)節(jié)粘度，獲得無(wú)色至淡黃色、粘稠狀聚氨酯溶液。聚氨酯膜的制備采用濕法轉(zhuǎn) 相技術(shù)將適量聚氨酯溶液涂敷于玻璃板上，然后將其浸入到溶劑含量為20%水溶液中； 溫度控制在25t:，浸漬時(shí)間為15min ;待成膜后將膜從玻璃板上取下水洗20min，再將膜置 于5°C，2 4mmHg負(fù)壓的真空箱中繼續(xù)脫水8h，最后得到聚氨酯薄膜。
經(jīng)過(guò)理論計(jì)算，在本實(shí)施例中所得聚氨酯溶液固體質(zhì)量百分含量為40. 0% ;軟段 相的質(zhì)量百分含量為79. 6% ;硬段相質(zhì)量百分含量為20. 4%，酸堿官能團(tuán)的質(zhì)量百分含量 為2.2%。軟段相轉(zhuǎn)變溫度為49.8t:;硬段相的酸堿基團(tuán)的離解常數(shù)為4.41。對(duì)膜的水 透過(guò)通量隨溫度和pH值的變化進(jìn)行測(cè)試，結(jié)果表明在Ts前后，薄膜的水透過(guò)通量變化為 59. 5% ;當(dāng)溫度在15t:時(shí)，pH值從4. 0提高到5. 5，膜的水透過(guò)通量變化為54. 5% 。
實(shí)施例5 : 將軟段相組份聚四氫呋喃二醇(PTMG，數(shù)均相對(duì)分子質(zhì)量3000) 30千克、2， 4_甲苯 二異氰酸酯3. 6千克、二甲基甲酰胺60千克加入500L帶有攪拌器、溫度計(jì)和回流冷凝器的 反應(yīng)釜中，于溫度75t:下反應(yīng)2小時(shí)。然后加入硬段相組份N-甲基二乙醇胺6. 8千克，4， 4' - 二苯基甲烷二異氰酸酯11. 4千克，控溫80°C ，反應(yīng)3小時(shí)后，加入二甲基甲酰胺36. 2千克，調(diào)節(jié)粘度，獲得無(wú)色至淡黃色、粘稠狀溫敏聚氨酯溶液。聚氨酯膜的制備采用濕法轉(zhuǎn) 相技術(shù)將適量聚氨酯溶液涂敷于玻璃板上，然后將其浸入到溶劑含量為18%水溶液中；
溫度控制在25t:，浸漬時(shí)間為45min ;待成膜后將膜從玻璃板上取下水洗25min，再將膜置 于5°C，2 4mmHg負(fù)壓的真空箱中繼續(xù)脫水10h，最后得到聚氨酯薄膜。
經(jīng)過(guò)理論計(jì)算，在本實(shí)施例中所得聚氨酯溶液固體質(zhì)量百分含量為35. 0% ;軟段 相的質(zhì)量百分含量為57.9% ;硬段相質(zhì)量百分含量為42. 1%，酸堿官能團(tuán)的質(zhì)量百分含量 為2. 0%。軟段相轉(zhuǎn)變溫度為5. rC;硬段相的酸堿基團(tuán)的離解常數(shù)為9. 5。對(duì)膜的水透過(guò)通 量隨溫度和pH值的變化進(jìn)行測(cè)試，結(jié)果表明在Ts前后，薄膜的水透過(guò)通量變化為69. 3%; 當(dāng)溫度在15t:時(shí)，pH值從8. 5提高到10. O，膜的水透過(guò)通量變化為103. 9%。
權(quán)利要求
一種環(huán)境敏感性聚氨酯膜的制備方法，包括如下順序的步驟(1)將40～120重量份聚酯(醚)二元醇、5～15重量份二異氰酸酯、80～350重量份溶劑的軟段相組分在反應(yīng)器中反應(yīng)，得到具有異氰酸根封端結(jié)構(gòu)的聚氨酯預(yù)聚物溶液；(2)然后再加入10～50重量份二異氰酸酯、5～35重量份的擴(kuò)鏈劑即帶有酸堿基團(tuán)的二元醇或二元胺的硬段相組分，繼續(xù)反應(yīng)，加入50～250重量份溶劑調(diào)整粘度和濃度，獲得包含軟段相和硬段相的聚氨酯溶液；(3)將第(2)步所得的聚氨酯溶液采用濕法轉(zhuǎn)相技術(shù)制膜制膜液中聚氨酯的質(zhì)量百分含量為30～40％，溶劑質(zhì)量百分含量為60～70％；浸漬水溶液的溶劑質(zhì)量百分含量為10～30％，溫度為25℃，浸漬時(shí)間為15～60min；成膜后，用水洗15～30min，然后將膜進(jìn)行低溫真空干燥。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的環(huán)境敏感性聚氨酯膜的制備方法，其特征在于所述聚酯(醚)二元醇選自聚酯線(xiàn)型二元醇或聚醚線(xiàn)型二元醇，包括聚己內(nèi)酯二醇即PCL、聚己二酸乙二醇酯二醇即PEA、聚己二酸丁二醇酯二醇即PBA、聚四氫呋喃二醇即PTMG ;其數(shù)均相對(duì)分子質(zhì)量分別是PCL為3000 10000、 PEA為3000 6000、 PBA為3000 6000、 PTMG為3000 10000 ;所述異氰酸酯選自二異氰酸酯，包括2， 4-甲苯二異氰酸酯即TDI、4， 4'- 二苯基甲烷二異氰酸酯即MDI、異佛爾酮二異氰酸酯即IPDI、六亞甲基二異氰酸酯即HDI ;所述擴(kuò)鏈劑選自短鏈脂肪族的帶酸堿敏感官能團(tuán)的二元醇或二元胺，包括二羥甲基丙酸即匿PA、二羥基半酯又簡(jiǎn)稱(chēng)半酯、二氨基苯甲酸和N-甲基二乙醇胺即MDEA的至少一種；所述溶劑以及浸漬水溶液的溶劑選自二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、二甲基亞砜中的至少一種或者混合物。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的環(huán)境敏感性聚氨酯膜的制備方法，其特征在于所述步驟(2)所得聚氨酯溶液固體含量中軟段相的質(zhì)量百分含量是55% 80%，硬段相的質(zhì)量百分含量是20 % 45 % ，其中，酸堿敏感基團(tuán)的質(zhì)量百分含量為2 % 6 % 。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的環(huán)境敏感性聚氨酯膜的制備方法，其特征在于步驟(1)的具體過(guò)程是，反應(yīng)在攪拌條件下，在帶有回流冷凝器的反應(yīng)釜中，將40 120重量份聚酯(醚)二元醇、5 15重量份二異氰酸酯的軟段相組分在反應(yīng)器中于75°C 8(TC反應(yīng)2 `2. 5小時(shí)，加入80 350重量份溶劑調(diào)節(jié)粘度，得到具有異氰酸根封端結(jié)構(gòu)的聚氨酯預(yù)聚物溶液；步驟(2)的具體過(guò)程是，再加入10 50重量份二異氰酸酯、5 35重量份的擴(kuò)鏈劑即帶有酸堿基團(tuán)的二元醇或二元胺的硬段相組分，繼續(xù)于8(TC反應(yīng)2 3h，獲得包含軟段相和硬段相的具有嵌段結(jié)構(gòu)的聚氨酯，加入50 250重量份的溶劑調(diào)節(jié)至合適的粘度和濃度。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種環(huán)境敏感性聚氨酯膜的制備方法。本發(fā)明的基本步驟如下(1)將聚酯(醚)二元醇、二異氰酸酯、溶劑的軟段相組分在反應(yīng)器中反應(yīng)，得到具有異氰酸根封端結(jié)構(gòu)的聚氨酯預(yù)聚物溶液；(2)然后再加入二異氰酸酯、擴(kuò)鏈劑即帶有酸堿基團(tuán)的二元醇或二元胺的硬段相組分，繼續(xù)反應(yīng)，加入溶劑調(diào)整粘度和濃度，獲得包含軟段相和硬段相的聚氨酯溶液；(3)將第(2)步所得的聚氨酯溶液采用濕法轉(zhuǎn)相技術(shù)制膜。本發(fā)明的聚氨酯是一種高分子合成材料，性能優(yōu)良，軟段相提供溫度敏感特性，并且轉(zhuǎn)變溫度靈活可控，硬段中的酸堿敏感官能團(tuán)決定pH敏感特性，并且pH敏感響應(yīng)靈敏性也可控，聚氨酯和膜制備工藝簡(jiǎn)單。
文檔編號(hào)C08G18/34GK101775119SQ20101010969
公開(kāi)日2010年7月14日 申請(qǐng)日期2010年2月8日 優(yōu)先權(quán)日2010年2月8日
發(fā)明者劉和秀, 周志遠(yuǎn), 周虎, 王桃芬, 陳東初 申請(qǐng)人:湖南科技大學(xué)