CN113651942A - 利用超分子添加剂改性热固性高分子材料的方法及其应用 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及功能高分子材料改性技术领域，具体涉及一种利用超分子添加剂改性热固性高分子材料的方法及其应用。本发明在热固性高分子材料合成过程中的预聚体形成前阶段加入超分子添加剂，可以将超分子添加剂插入到热固性高分子主链上，利用超分子添加剂的动态性使得交联高分子网络在适当的条件下能够解离和重组，从而实现网络重排，赋予热固性高分子可回收性，同时可以控制生产成本，具有较高的实际应用性。
Description
技术领域
本发明涉及功能高分子材料改性技术领域，具体涉及一种利用超分子添加剂改性热固性高分子材料的方法及其应用。
背景技术
公开该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
热固性塑料由于具有优异的力学性能、尺寸稳定性和耐化学腐蚀性，在航空航天、军事和建筑材料等高性能要求的应用中受到广泛关注。然而，大多数热固性塑料不可避免地会被焚烧或填埋，造成环境污染、资源浪费和经济损失。其内在原因是热固性材料的分子网络是通过共价键永久交联，一旦形成，几乎不会改变。原则上，处理热固性塑料污染的方法很多，如酸和碱处理、高压放电、生物降解、使用强酸催化剂等等。但上述方法无论在效果上还是成本上都不尽如人意，难以被业界广泛接受。
因此提高热固性塑料的再回收利用率同时又不破坏其优良性能迫在眉睫，解决这一难题有助于发展循环经济，实现可持续发展的目标。实际上，适当的分子设计可以赋予交联聚合物网络动态性，从而使热固性塑料具有再加工能力。这种方法不会显著增加成本，已成为热固性塑料再加工最可行的方法之一。
发明人研究发现，虽然现有技术公开了一些聚合物，通过生成新的-C＝N-键，来增强聚合物的粘附性、自修复和可回收性，但是制备过程复杂，需要严格控制-C＝N-键生成的条件。还有一些技术在热固性塑料中同时引入-C＝N-键和超分子，但是发明人发现，这些方案需要考虑超分子和-C＝N-键的配合关系，避免二者发生拮抗作用，影响热固性塑料的强度、耐介质性与可回收性。
发明内容
为了解决传统热固性高分子材料因回收成本过高或回收效果较差产生堆积而对环境造成污染，以及如何赋予热固性高分子材料一定的可回收能力同时又不损失其优良性能的问题，本发明提出一种利用超分子添加剂改性热固性高分子材料的方法及其应用。将超分子添加剂插入到热固性高分子主链上，利用超分子添加剂的动态性使得交联高分子网络在适当的条件下能够解离和重组，从而实现网络重排，赋予热固性高分子可回收性，同时可以控制生产成本，具有较高的实际应用性。
具体地，本发明是通过如下所述的技术方案实现的：
本发明第一方面，提供一种利用超分子添加剂改性热固性高分子材料的方法，包括：在热固性高分子材料合成过程中的预聚体形成前阶段加入超分子添加剂。
本发明第二方面，提供一种利用超分子添加剂改性热固性高分子材料的方法制备获得的超分子添加剂改性热固性高分子材料。
本发明第三方面，提供一种超分子添加剂改性热固性高分子材料在高机械强度、耐高温、耐溶剂、可回收材料领域中的应用。
上述一个或多个技术方案具有以下有益效果：
1)由于采用上述技术方案，本发明基于热固性高分子材料原有生产工艺引入超分子添加剂，实现了热固性高分子材料的改性。
2)如果将超分子添加剂接枝到热固性高分子材料的侧链上，侧链间形成类似共价键的四重氢键体系，促使高分子形成网络状超分子结构，从而使材料具有热塑性高分子良好再加工性，但由于超分子作用力较弱，但是该种接枝方法会显著降低材料的强度。因此本发明一些技术方案直接将超分子添加剂接枝到热固性高分子材料的主链上，超分子添加剂的动态性使得交联高分子网络在适当的条件下能够解离和重组，从而实现网络重排，在不损失其强度和化学耐受性的前提下，赋予热固性高分子可回收性。
3)本发明技术方案所提供的利用超分子添加剂改性热固性高分子的方法，简单易行，原料易得，成本较低，对反应条件和所用设备要求不高。本发明技术方案所选的超分子添加剂具有较宽泛的使用范围，能对多种类型的高分子材料进行添加。
附图说明
构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。以下，结合附图来详细说明本发明的实施方案，其中：
图1是对比例1制备的UPy-OH改性的热固性聚氨酯材料(HMPU-U0)的变应变循环拉伸示意图，50％代表材料所施加最大应变为50％，100％代表最大应变为100％，150％代表最大应变为150％，200％代表最大应变为200％，400％代表最大应变为400％；
图2是实施例1制备的UPy-OH改性的热固性聚氨酯材料(HMPU-U1)的变应变循环拉伸示意图，50％代表材料所施加最大应变为50％，100％代表最大应变为100％，150％代表最大应变为150％，200％代表最大应变为200％，400％代表最大应变为400％；
图3是实施例2制备的UPy-OH改性的热固性聚氨酯材料(HMPU-U2)的变应变循环拉伸示意图，50％代表材料所施加最大应变为50％，100％代表最大应变为100％，150％代表最大应变为150％，200％代表最大应变为200％，400％代表最大应变为400％；
图4是实施例3制备的UPy-OH改性的热固性聚氨酯材料(HMPU-U9)的变应变循环拉伸示意图，50％代表材料所施加最大应变为50％，100％代表最大应变为100％，150％代表最大应变为150％，200％代表最大应变为200％，400％代表最大应变为400％；
图5是对比例1和实施例1-3制备的四种热固性聚氨酯的滞后能的定量表示图；
图6是对比例1和实施例1-3制备的四种热固性聚氨酯材料的内耗因子示意图；
图7是对比例1和实施例1-3制备的四种热固性聚氨酯材料的储能模量示意图；
图8是对比例1和实施例1-3制备的四种热固性聚氨酯材料的损耗模量与温度变化关系曲线；
图9是HMPU-U0(a)、HMPU-U1(b)、HMPU-U5(c)、HMPU-U9(d)UPy-OH的热固性聚氨酯材料的AFM图；
图10是实施例1制备的UPy-OH改性的热固性聚氨酯材料(HMPU-U1)不同回收次数下的力学性能；
图11是实施例2制备的UPy-OH改性的热固性聚氨酯材料(HMPU-U5)不同回收次数下的力学性能；
图12是实施例3制备的UPy-OH改性的热固性聚氨酯材料(HMPU-U9)不同回收次数下的力学性能；
图13是预聚体/交联剂体系中，是否使用超分子添加剂得到的热固性聚合物性能比较。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。下列实施例中未注明具体条件的实验方法，通常按照常规条件或按照制造厂商所建议的条件。
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本公开的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
提高热固性塑料的再回收利用率同时又不破坏其优良性能迫在眉睫，解决这一难题有助于发展循环经济，实现可持续发展的目标。实际上，适当的分子设计可以赋予交联聚合物网络动态性，从而使热固性塑料具有再加工能力。这种方法不会显著增加成本，已成为热固性塑料再加工最可行的方法之一。
发明人研究发现，虽然现有技术公开了一些聚合物，通过生成新的-C＝N-键，来增强聚合物的粘附性、自修复和可回收性，但是制备过程复杂，需要严格控制-C＝N-键生成的条件。还有一些技术在热固性塑料中同时引入-C＝N-键和超分子，但是发明人发现，这些方案需要考虑超分子和-C＝N-键的配合关系，避免二者发生拮抗作用，影响热固性塑料的强度、耐介质性与可回收性。
为了解决传统热固性高分子材料回收成本过高或回收效果较差堆积而对环境造成污染，以及如何赋予热固性高分子材料一定的可回收能力同时又不损失其优良性能的问题，本发明提出一种利用超分子添加剂改性热固性高分子材料的方法及其应用。将超分子添加剂插入到热固性高分子主链上，利用超分子添加剂的动态性使得交联高分子网络在适当的条件下能够解离和重组，从而实现网络重排，赋予热固性高分子可回收性，同时可以控制生产成本，具有较高的实际应用性。
具体地，本发明是通过如下所述的技术方案实现的：
本发明第一方面，提供一种利用超分子添加剂改性热固性高分子材料的方法，包括：在热固性高分子材料合成过程中的预聚体形成前阶段加入超分子添加剂。
从分子设计角度赋予热固性塑料回收性，引入可逆共价键或超分子作用取代不可逆的共价交联，从而使分子链在高温下能够流动，使网络重排成为可能。使用可逆共价键代替不可逆共价交联，有利于保持高强度，但在反应过程中需要催化剂，以及反应过程中产生的“反应种”使得材料的稳定性堪忧；利用超分子作用代替不可逆共价交联，由于其结合强度较弱，可以使得网络在无催化剂下比较容易地断裂和重整，但会降低材料的强度和稳定性。本发明利用超分子添加剂改性热固性高分子，超分子片段添加剂的加入能够平衡材料的强度、耐介质性与可回收性，并且不会大幅改变原有工艺，从技术及成本角度考虑均具有较好的可行性。
在本发明一个或多个实施方式中，所述超分子添加剂选自羟基封端的脲基嘧啶酮单体、异氰酸酯基团封端的脲基嘧啶酮单体、己二酸二酰肼、偏二氟乙烯中的一种或多种；
优选地，热固性高分子材料选自聚氨酯材料或聚脲材料。
图13是预聚体/交联剂体系中，是否使用超分子添加剂得到的热固性聚合物性能比较。由图可知，如果不使用超分子添加剂，预聚体/交联剂体系获得的热固性聚合物不具备回收性，或者回收后无法使用，不具备回收价值。使用超分子添加剂后，由预聚体/交联剂/超分子添加剂体系获得的热固性聚合物具备回收性。
以羟基封端的脲基嘧啶酮单体为例展示利用超分子添加剂改性热固性高分子材料的方法过程：
在本发明一个或多个实施方式中，所述超分子添加剂的插入位置为热固性高分子材料网络中的主链。如上文所述，接枝到侧链获得的改性高分子不具备良好回收性的优点，因此在一些实施方式中，选用将超分子添加剂的插入到热固性高分子材料网络中的主链上。
优选地，所述超分子添加剂占热固性高分子材料原料质量的0.1-20％。
超分子添加剂过多会导致机械强度和化学耐受性下降；超分子添加剂过少会使得材料更加接近热固性材料性质，影响可回收性。
在本发明一个或多个实施方式中，所述超分子添加剂的有机溶剂选自N,N-二甲基甲酰胺、二甲基亚砜、甲苯中的一种或多种。
在本发明一个或多个实施方式中，所述超分子添加剂分散在有机溶液后，再在热固性高分子材料预聚体形成前阶段加入超分子添加剂的分散液。
热固性高分子材料预聚体形成前阶段加入超分子添加剂的分散液，将超分子作用引入网络主链。该步骤还使得超分子添加剂可以少量加入，在实现改性效果的前提下，节约原料，而且不改变热固性聚合物原有生产路线。
在本发明一个或多个实施方式中，所述超分子添加剂分散在有机溶液过程中需要加热，加热温度为100-130℃，加热时间为20-40min。
在本发明一个或多个实施方式中，具体包括：
所述超分子添加剂分散在有机溶液中获得分散液；
将分散液与热固性高分子材料单体混合，加热反应，冷却、固化即可。
在本发明一个或多个实施方式中，所述分散液与热固性高分子材料单体混合过程中的加热温度为70-90℃，加热时间为1.5-3h。
在这个温度和时间范围内能保证，超分子添加剂和热固性材料单体充分混合充分反应；温度过高可能会超过溶剂沸点，温度过低不能保证超分子添加剂充分溶解从而不能保证反应理想进行。
本发明第二方面，提供一种利用超分子添加剂改性热固性高分子材料的方法制备获得的超分子添加剂改性热固性高分子材料。
本发明第三方面，提供一种超分子添加剂改性热固性高分子材料在高机械强度、耐高温、耐溶剂、可回收材料领域中的应用。
下面结合具体的实施例，对本发明做进一步的详细说明，应该指出，所述具体实施例是对本发明的解释而不是限定。
术语解释：
UPy：脲基嘧啶酮，购自韶远科技(上海)有限公司；
UPy-OH：羟基(—OH)封端的脲基嘧啶酮单体；
UPy-NCO：异氰酸酯基团(—NCO)封端的脲基嘧啶酮单体；
ADH:己二酸二酰肼，购自西格玛奥德里奇(上海)贸易有限公司；
HDI：六亚甲基二异氰酸酯，购自阿拉丁生化科技股份有限公司；
DMF：N,N-二甲基甲酰胺，常见有机溶剂；
DMSO：二甲基亚砜，常见有机溶剂；
HMDI:4,4'-二环己基甲烷二异氰酸酯，购自阿拉丁生化科技股份有限公司；
IPDI：异佛尔酮二异氰酸酯，购自阿拉丁生化科技股份有限公司；
PTMEG 1000：聚四氢呋喃(分子量为1000)，购自阿拉丁生化科技股份有限公司；
PCL diol 2000：聚己内酯二醇(分子量为2000)，购自西格玛奥德里奇(上海)贸易有限公司；
TMPMP:三羟甲基丙烷三(3-巯基丙酸)酯，购自西格玛奥德里奇(上海)贸易有限公司；
DBTDL:二月桂酸二丁基锡，用作催化剂，购自百灵威科技有限公司；
THDI:HDI三聚体，购自万华化学股份有限公司；
BDO:1，4-丁二醇，购自阿拉丁生化科技股份有限公司；
室温：具有本技术领域公知的含义，一般是指25±2℃。
力学性能测试方法：INSTRON 3344电子万能试验机，将试样裁成矩形形状，尺寸为25mmⅹ5mmⅹ0.6mm，室温下进行，拉伸速率为50mm/min。每种试样至少测量三次，取平均值。
内耗因子：储能模量与损耗模量之比，其峰值一般视为玻璃化转变温度。
储能模量：材料存储弹性变形能量的能力
损耗模量：描述材料产生形变时能量散失(转变)为热的现象，是能量损失的量度。
玻璃化转变温度测试方法：TA Discovery 850动态热机械分析仪，在-50-125℃的温度范围内，以1Hz的恒定频率拉伸矩形样品，加热速率为3℃min-1。
对比例1：制备羟基封端的脲基嘧啶酮单体含量为0％的热固性聚氨酯
在100mL的圆底烧瓶中加入2.63g HMDI、5g PTMEG 1000和300μL DBTDL，磁力搅拌下，80℃油浴加热2h。反应结束后取出，待降至室温后，加入1.4493g THDI和0.5828g BDO，室温搅拌至均匀，倒入聚四氟乙烯模具中脱泡。脱至不再产生气泡后，置于90℃烘箱中固化12h，脱模即得目标聚氨酯(记为HMPU-U0)。
实施例1：制备羟基封端的脲基嘧啶酮单体含量为1％的热固性聚氨酯
首先在100mL的圆底烧瓶中加入0.04883g UPy-OH和10g DMF，磁力搅拌下，120℃油浴加热30min以上，直至形成均一清澈溶液。然后在另一个100mL的圆底烧瓶中加入1.32gHMDI、2.5g PTMEG 1000、200μL DBTDL和上述溶液，磁力搅拌下，80℃油浴加热2h。反应结束后取出，待降至室温后，加入0.732g THDI和0.2867g BDO，室温搅拌至均匀，倒入聚四氟乙烯模具中脱泡。脱至不再产生气泡后，置于90℃烘箱中固化12h，脱模即得目标超分子添加剂改性聚氨酯(记为HMPU-U1)。
实施例2：制备羟基封端的脲基嘧啶酮单体含量为5％的热固性聚氨酯
首先在100mL的圆底烧瓶中加入0.225g UPy-OH和15g DMF，磁力搅拌下，120℃油浴加热30min以上，直至形成均一清澈溶液。然后在另一个100mL的圆底烧瓶中加入1.32gHMDI、2.5g PTMEG 1000、200μL DBTDL和上述溶液，磁力搅拌下，80℃油浴加热2h。反应结束后取出，待降至室温后，加入0.76g THDI和0.2668g BDO，室温搅拌至均匀，倒入聚四氟乙烯模具中脱泡。脱至不再产生气泡后，置于90℃烘箱中固化12h，脱模即得目标超分子添加剂改性聚氨酯(记为HMPU-U5)。
实施例3：制备羟基封端的脲基嘧啶酮单体含量为9％的热固性聚氨酯
首先在100mL的圆底烧瓶中加入0.4802g UPy-OH和20g DMF，磁力搅拌下，120℃油浴加热30min以上，直至形成均一清澈溶液。然后在另一个100mL的圆底烧瓶中加入1.32gHMDI、2.5g PTMEG 1000、200μL DBTDL和上述溶液，磁力搅拌下，80℃油浴加热2h。反应结束后取出，待降至室温后，加入0.80g THDI和0.24505g BDO，室温搅拌至均匀，倒入聚四氟乙烯模具中脱泡。脱至不再产生气泡后，置于90℃烘箱中固化12h，脱模即得目标超分子添加剂改性聚氨酯(记为HMPU-U9)。
结果如图1-5所示，随着超分子添加剂含量的增加，材料的滞后现象越明显，这是由于超分子作用增多造成的，超分子在解离之后不能瞬时重组完成；如图6-8所示，玻璃化转变温度逐渐升高且范围变宽，内部分子链的动态性显著增强，如图9所示，表面粗糙度逐渐变小，相分离程度变小。如图10-12所示，随着超分子添加剂含量的增加，材料的可回收性能明显变强。
表1为对比例1和实施例1-3所述聚氨酯力学性能表征数据，由表可知，随超分子添加剂含量增加，材料的韧性先增加后减少，这说明引入适量的超分子作用能够充分耗散能量以及重新分配应力，但当超分子作用过多时会削弱共价交联网络，从而使韧性降低；随超分子添加剂含量增加，材料的断裂伸长率呈现出与韧性相同趋势；随超分子添加剂含量增加，材料的杨氏模量增加和玻璃化转变温度增加，这是由于氢键密度提高造成的；当超分子添加剂含量增加到一定程度，共价交联网络遭到破坏，其固有的耐溶剂性受到影响。
表1为对比例1和实施例1-3所述聚氨酯力学性能表征数据
对比例2：制备异氰酸酯基团封端的脲基嘧啶酮单体含量为0％的热固性聚氨酯
在100mL的圆底烧瓶中加入2.63g HMDI、10g PCL diol 2000和400μL DBTDL，磁力搅拌下，80℃油浴加热2h。反应结束后取出，待降至室温后，加入0.4g TMPMP和0.408g BDO，室温搅拌至均匀，倒入聚四氟乙烯模具中脱泡。脱至不再产生气泡后，置于90℃烘箱中固化12h，脱模即得目标聚氨酯。
实施例4：制备异氰酸酯基团封端的脲基嘧啶酮单体含量为1％的热固性聚氨酯
首先在100mL的圆底烧瓶中加入0.136g UPy-NCO和15g DMF，磁力搅拌下，120℃油浴加热30min以上，直至形成均一清澈溶液。然后在另一个100mL的圆底烧瓶中加入2.63gHMDI、10g PCL diol 2000、400μL DBTDL和上述溶液，磁力搅拌下，80℃油浴加热2h。反应结束后取出，待降至室温后，加入0.408g TMPMP和0.428g BDO，室温搅拌至均匀，倒入聚四氟乙烯模具中脱泡。脱至不再产生气泡后，置于90℃烘箱中固化12h，脱模即得目标超分子添加剂改性聚氨酯。
实施例5：制备异氰酸酯基团封端的脲基嘧啶酮单体含量为5％的热固性聚氨酯
首先在100mL的圆底烧瓶中加入0.7g UPy-NCO和20g DMF，磁力搅拌下，120℃油浴加热30min以上，直至形成均一清澈溶液。然后在另一个100mL的圆底烧瓶中加入2.63gHMDI、10g PCL diol 2000、400μL DBTDL和上述溶液，磁力搅拌下，80℃油浴加热2h。反应结束后取出，待降至室温后，加入0.428gTHDI和0.5g BDO，室温搅拌至均匀，倒入聚四氟乙烯模具中脱泡。脱至不再产生气泡后，置于90℃烘箱中固化12h，脱模即得目标超分子添加剂改性聚氨酯
对比例3：制备己二酸二酰肼单体含量为0％的热固性聚脲
将1.05175g己二胺和5g IPDI溶解于50mL甲苯中。此外，将0.6306g三聚氰胺溶解于25mL甲苯中。之后，将上述溶液混合并在烧杯中搅拌12小时。取出沉淀物，用甲苯洗涤三次。然后将产物在70℃真空下干燥24小时，即得目标聚脲。
实施例6：制备己二酸二酰肼单体含量为6％的热固性聚脲
将0.4355g ADH、0.9015g己二胺和5g IPDI溶解于50mL甲苯中。此外，将0.6306g三聚氰胺溶解于25mL甲苯中。之后，将上述溶液混合并在烧杯中搅拌12小时。取出沉淀物，用甲苯洗涤三次。然后将产物在70℃真空下干燥24小时，即得目标超分子添加剂改性聚脲。
实施例7：制备己二酸二酰肼单体含量为12％的热固性聚脲
将0.871g ADH、0.75125g己二胺和5g IPDI溶解于50mL甲苯中。此外，将0.6306g三聚氰胺溶解于25mL甲苯中。之后，将上述溶液混合并在烧杯中搅拌12小时。取出沉淀物，用甲苯洗涤三次。然后将产物在70℃真空下干燥24小时，即得目标超分子添加剂改性聚脲。
对比例4：制备偏二氟乙烯单体含量为0％的热固性聚氨酯
在100mL的圆底烧瓶中加入2.63g HMDI、5g PTMEG 1000和300μL DBTDL，磁力搅拌下，80℃油浴加热2h。反应结束后取出，待降至室温后，加入1.4493g THDI和0.5828g BDO，室温搅拌至均匀，倒入聚四氟乙烯模具中脱泡。脱至不再产生气泡后，置于90℃烘箱中固化12h，脱模即得目标聚氨酯。
实施例8：制备偏二氟乙烯单体含量为5％的热固性聚氨酯
在100mL的圆底烧瓶中加入0.50g偏二氟乙烯、2.63g HMDI、5g PTMEG 1000和300μL DBTDL，磁力搅拌下，80℃油浴加热2h。反应结束后取出，待降至室温后，加入1.4493gTHDI和0.5828g BDO，室温搅拌至均匀，倒入聚四氟乙烯模具中脱泡。脱至不再产生气泡后，置于90℃烘箱中固化12h，脱模即得目标超分子添加剂改性聚氨酯。
实施例9：制备偏二氟乙烯单体含量为10％的热固性聚氨酯
在100mL的圆底烧瓶中加入1.07g偏二氟乙烯、2.63g HMDI、5g PTMEG 1000和300μL DBTDL，磁力搅拌下，80℃油浴加热2h。反应结束后取出，待降至室温后，加入1.4493gTHDI和0.5828g BDO，室温搅拌至均匀，倒入聚四氟乙烯模具中脱泡。脱至不再产生气泡后，置于90℃烘箱中固化12h，脱模即得目标超分子添加剂改性聚氨酯。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种利用超分子添加剂改性热固性高分子材料的方法，其特征在于，包括：在热固性高分子材料合成过程中的预聚体形成前阶段加入超分子添加剂。
2.根据权利要求1所述利用超分子添加剂改性热固性高分子材料的方法，其特征在于，所述超分子添加剂选自羟基封端的脲基嘧啶酮单体、异氰酸酯基团封端的脲基嘧啶酮单体、己二酸二酰肼、偏二氟乙烯中的一种或多种；
优选地，热固性高分子材料选自聚氨酯材料或聚脲材料。
3.根据权利要求1所述利用超分子添加剂改性热固性高分子材料的方法，其特征在于，所述超分子添加剂的插入位置为热固性高分子材料网络中的主链；
优选地，所述超分子添加剂占热固性高分子材料原料质量的0.1-20％。
4.根据权利要求1所述利用超分子添加剂改性热固性高分子材料的方法，其特征在于，所述超分子添加剂的有机溶剂选自N,N-二甲基甲酰胺、二甲基亚砜、甲苯中的一种或多种。
5.根据权利要求1所述利用超分子添加剂改性热固性高分子材料的方法，其特征在于，所述超分子添加剂分散在有机溶液后，再在热固性高分子材料预聚体形成前阶段加入超分子添加剂的分散液。
6.根据权利要求1所述利用超分子添加剂改性热固性高分子材料的方法，其特征在于，所述超分子添加剂分散在有机溶液过程中需要加热，加热温度为100-130℃，加热时间为20-40min。
7.根据权利要求1所述利用超分子添加剂改性热固性高分子材料的方法，其特征在于，具体包括：
所述超分子添加剂分散在有机溶液中获得分散液；
将分散液与热固性高分子材料单体混合，加热反应，冷却、固化即可。
8.根据权利要求1所述利用超分子添加剂改性热固性高分子材料的方法，其特征在于，所述分散液与热固性高分子材料单体混合过程中的加热温度为70-90℃，加热时间为1.5-3h。
9.权利要求1至8中任一项所述利用超分子添加剂改性热固性高分子材料的方法制备获得的超分子添加剂改性热固性高分子材料。
10.权利要求9所述超分子添加剂改性热固性高分子材料在高机械强度、耐高温、耐溶剂、可回收材料领域中的应用。
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-
2021
- 2021-08-26 CN CN202110988034.6A patent/CN113651942B/zh active Active
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| CN115716901A (zh) * | 2022-10-26 | 2023-02-28 | 山东大学 | 利用刚柔超分子片段协同增韧热塑性聚（氨酯-脲）的方法及其应用 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN113651942B (zh) | 2023-04-14 |
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