一種含三芳胺的聚氨酯及其制備方法和應用
【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種聚氨酯及其制備方法和應用。
【背景技術】
[0002] 高性能聚合物可以滿足航天、軍事、電子、機械制造等許多工業應用程序的要求， 如何制備出響應時間快、變色效率高、顏色對比性高的聚合物，成為國際社會競相研宄的課 題。
[0003] 聚氨酯獨特的微相分離結構使其具有良好的彈性和力學強度，并且由于其具有絕 熱、隔音、耐磨、耐油、耐曬等特性，被廣泛應用于人工合成革、軟硬泡沫塑料、纖維（尤其是 彈性纖維）、粘接劑、涂料、防水材料、鋪裝材料、彈性體等領域。含三芳胺的聚氨酯具有良好 的機械性能、熱穩定性、非線性光學性質、及電致變色性質，可望用在光存儲、光記憶、光學 運算、光限幅激光防護上，引起許多學者的興趣。而且含三芳胺的異腈酸酯具有熒光特性， 隨著對應羥基的加入，熒光逐漸變弱，這可以作為聚合反應的標志。但是現有的聚氨酯仍然 存在溶解性低，難以成膜加工，光電變色響應靈敏度低、熱穩定性差的問題，有待進一步研 宄提尚。
【發明內容】
[0004] 本發明要解決現有的聚氨酯在有機溶劑中溶解度低，可加工性差和光電變色響應 靈敏度低的問題，而提供一種含三芳胺的聚氨酯及其制備方法和應用。
[0005] -種含三芳胺的聚氨酯的結構式為：
【主權項】
1. 一種含三芳胺的聚氨酯，其特征在于一種含三芳胺的聚氨酯的結構式為：
η為整數。
2. -種含三芳胺的聚氨酯的制備方法，其特征在于一種含三芳胺的聚氨酯的制備方法 是按以下步驟完成的： 一、 合成單胺單體： ① 、在氮氣氣氛下，將二苯胺溶于無水二甲基亞砜中，再加入對氟硝基苯和氫化鈉，再 在溫度為150°C~160°C下加熱回流36h~48h，再使用溫度為O°C~5°C的蒸餾水沉出生成 物A，再使用再用乙腈對生成物A進行重結晶，再在溫度為40°C~50°C下干燥IOh~12h， 得到三苯胺硝基化合物； 步驟一①中所述的二苯胺的質量與無水二甲基亞砜的體積比為（0.1 g~0. 5g) : IOmL ; 步驟一①中所述的二苯胺與對氟硝基苯的摩爾比為1:1 ; 步驟一①中所述的二苯胺與氫化鈉的質量比為（8~12) : 1 ; ② 、將三苯胺硝基化合物溶于N，N'-二甲基甲酰胺溶劑中，再加入Pb/C催化劑，再在 氫氣氣氛和壓力為8MPa~lOMPa、溫度為60°C~80°C和攪拌速度為lOOr/min~300r/min 的條件下攪拌反應30~40h，再加入溫度為0°C~5°C的蒸餾水沉出生成物B ;再使用甲苯 對生成物B進行重結晶，再在溫度為40°C~50°C下干燥IOh~12h，得到單胺單體； 步驟一②中所述的三苯胺硝基化合物的質量與N，N'-二甲基甲酰胺溶劑的體積比為 (0· Ig ~0· 5g) : 10mT,； 步驟一②中所述的三苯胺硝基化合物與Pb/C催化劑的質量比為（8~10) : 1 ; 二、 合成三芳胺單體： ①、氮氣氛圍下，將單胺單體溶解到無水二甲基亞砜中，再加入對氟硝基苯及氫化鈉， 再在溫度為150 °C~160 °C下加熱回流36h~48h，再使用溫度為O °C~5 °C的蒸餾水沉出生 成物C，再用乙腈對生成物C進行重結晶，再在溫度為40°C~50°C下干燥IOh~12h，得到 三芳胺硝基化合物； 步驟二①中所述的單胺單體的質量與無水二甲基亞砜的體積比為（〇. Ig~ 0. 5g) : 10mT,； 步驟二①中所述的單胺單體與對氟硝基苯的摩爾比為1:1 ; 步驟二①中所述的單胺單體與氫化鈉的質量比為（8~12) : 1 ; ②、將N，N'-二甲基甲酰胺加入到反應釜中，再將三芳胺硝基化合物溶解到 N，f -二甲基甲酰胺中，再加入Pb/C催化劑，再在氫氣氣氛和壓力為8MPa~lOMPa、溫度 為60°C~80°C和攪拌速度為lOOr/min~300r/min的條件下攪拌反應30~40h，再加入 溫度為〇°C~5°C的蒸餾水沉出生成物D ;再使用甲苯對生成物D進行重結晶，再在溫度為 40°C~50°C下干燥IOh~12h，得到三芳胺單體； 步驟二②中所述的三芳胺硝基化合物的質量與N，N'-二甲基甲酰胺的體積比為 (0· Ig ~0· 5g) : 10mT,； 步驟二②中所述的三芳胺硝基化合物與Pb/C催化劑的質量比為（8~10) : 1 ; 三、 合成異氰酸酯單體： 氮氣氛圍下，將三芳胺單體與三光氣溶于無水二氯乙烷中，再在溫度為80°C~85°C下 加熱回流8h~10h，再使用旋轉蒸發儀將無水二氯乙烷蒸出，得到異氰酸酯單體； 步驟三中所述的三芳胺單體的質量與無水二氯乙燒的體積比為（0.1 g~0. 5g) : IOmL ; 步驟三中所述的三芳胺單體與三光氣的摩爾比為3: (1~2); 四、 合成含三芳胺的聚氨酯： ① 、氮氣氛圍下，將二羥基化合物溶于無水二氯乙烷中，得到二羥基化合物溶液； 步驟四①中所述的二羥基化合物的質量與無水二氯乙烷的體積比為（〇. Ig~ 0. 5g) : 10mT,； ② 、氮氣氛圍下，將異氰酸酯單體溶于無水二氯乙烷中，得到異氰酸酯溶液； 步驟四②中所述的異氰酸酯單體的質量與無水二氯乙烷的體積比為（〇. Ig~ 0. 5g) : 10mT,； ③ 、氮氣氛圍下，將異氰酸酯溶液與二羥基化合物溶液混合，再在溫度為80°C~85°C 和氮氣氣氛下反應24h~36h，再使用溫度為(TC~5°C的蒸餾水沉出生成物E，再使用甲醇 對生成物E抽提60h~72h，再在溫度為40°C~50°C下干燥IOh~12h，得到含三芳胺的聚 氨酯； 步驟四③中所述的異氰酸酯溶液中異氰酸酯單體與二羥基化合物溶液中的二羥基化 合物的摩爾比為1:1 ; 步驟四③所述的含三芳胺的聚氨酯的結構式為
其中，
3. 根據權利要求2所述的一種含三芳胺的聚氨酯的制備方法，其特征在于步驟三得到 的異氰酸酯單體的結構為
4. 根據權利要求2所述的一種含三芳胺的聚氨酯的制備方法，其特征在于步驟四①中
5. 根據權利要求2所述的一種含三芳胺的聚氨酯的制備方法，其特征在于步驟一②中 所述的Pb/C催化劑中Pb的質量分數為10%。
6. 根據權利要求2所述的一種含三芳胺的聚氨酯的制備方法，其特征在于步驟二②中 所述的Pb/C催化劑中Pb的質量分數為10%。
7. 根據權利要求2所述的一種含三芳胺的聚氨酯的制備方法，其特征在于步驟一①中 所述的二苯胺與氫化鈉的質量比為10:1。
8. 根據權利要求2所述的一種含三芳胺的聚氨酯的制備方法，其特征在于步驟二①中 所述的單胺單體與氫化鈉的質量比為10:1。
9. 根據權利要求2所述的一種含三芳胺的聚氨酯的制備方法，其特征在于步驟三中所 述的三芳胺單體與三光氣的摩爾比為3:2。
10. -種含三芳胺的聚氨酯的應用，其特征在于一種含三芳胺的聚氨酯作為光電材料 用于電致變色、光致變色、空穴傳輸材料、三階非線性、防偽、偽裝材料和顯示材料中。
【專利摘要】一種含三芳胺的聚氨酯及其制備方法和應用，它涉及一種聚氨酯及其制備方法和應用。本發明要解決現有的聚氨酯在有機溶劑中溶解度低，可加工性差和光電變色響應靈敏度低的問題。一種含三芳胺的聚氨酯的結構式為：其中，所述的Ar為：所述的R為：或所述的n的取值范圍為1≤n≤100，且n為整數。制備方法：一、合成單胺單體；二、合成三芳胺單體；三、合成異氰酸酯單體；四、合成含三芳胺的聚氨酯。本發明可獲得一種含三芳胺的聚氨酯。
【IPC分類】C08G18-32, C08G18-76, C08G18-78
【公開號】CN104877100
【申請號】CN201510263252
【發明人】牛海軍, 紀艷, 張春雨, 秦川麗, 白續鐸
【申請人】黑龍江大學
【公開日】2015年9月2日
【申請日】2015年5月21日