聚碳酸酯型聚氨酯研究进展

第二章 文献综述聚氨基甲酸酯（简称聚氨酯）是在高分子主链上含有许多重复—NHCOO—基团的高分子化合物。

一般聚氨酯体系由二元或多元有机异氰酸酯与多元醇化合物（聚醚多元醇或聚酯多元醇）相互作用而得，因此根据选用原料的不同得到不同类型的聚氨酯，主要分为线型和体型两大类。

由于性能优异，自20世纪30年代Bayer公司合成了世界上第一个聚氨酯材料——Durethane U[2]问世以来，聚氨酯产量一直增长很快，在国民经济许多领域获得了广泛应用。

聚氨酯作为生物材料的肇端是上世纪50年代被用作人工乳房[3]，由此其在生物医用领域潜在的应用前景获得了广泛承认。

此后，在心脏起搏器绝缘线、人工血管、介入导管、人工关节、人工软骨、神经导管、控制释放载体等等一系列材料领域发挥了巨大作用。

但使用效果最终表明：聚酯型聚氨酯易水解[4]，聚醚型聚氨酯易于氧化降解[3,5-9]。

因此，按照作为医疗材料必须做出严格的生物相容性评价的三个方面：（1）血液相容性（2）组织相容性（3）力学相容性。

达到要求的聚氨酯才能广泛应用。

针对以上两种聚氨酯的缺点和医用要求，本文主要根据反应机理合成一种新型聚碳酸酯型聚氨酯，并通过实验来检验它的各项指标是否符合医用要求。

2.1聚氨酯弹性体的基本结构2.1.1一般聚氨酯弹性体的基本结构由多异氰酸酯和多元醇或多元醚反应生成的聚氨酯的主要结构是－NHCOO－，其中氨基甲酸酯链段是重复的结构单元。

根据其结构可以看出，类似酰胺基团及酯基团的存在，使聚氨酯的化学和物理性能介于聚酰胺和聚酯之间。

因此，聚氨酯在粘合剂、高档涂料、建筑材料、涂饰剂等[4]领域得到了广泛应用;同时在生物医用领域也占有了一席之地，例如人造血管、人工心脏瓣膜等，这些无不得益于其优良的微相分离结构。

1966年美国学者Cooper及其同事的“线型聚氨酯的黏弹性”对聚氨酯的聚集态作了比较完整的阐释[5]：(1)聚氨酯均是由柔性链段和刚性链段交替连接而成的（AB）n型嵌段聚合物;（2）分子中内聚能很大的刚性链段彼此缔合在一起形成微区的小单元，其玻璃化温度远高于室温，常温下呈现玻璃态,称之为塑料相;构成聚氨酯基质或基体的柔性链段玻璃化温度低于室温，称之为橡胶相。

聚碳酸酯型聚氨酯丙烯酸酯
在当今的材料科学领域中，聚合物材料扮演着极为重要的角色。

其中，聚氨酯类材料由于其优异的物理性能和化学性质被广泛应用于各个领域。

而聚碳酸酯型聚氨酯丙烯酸酯是一类具有特殊结构和性质的聚合物材料，具有许多独特的优势和应用前景。

首先，聚碳酸酯型聚氨酯丙烯酸酯具有较高的热稳定性和耐候性，能够在较宽的温度范围内保持稳定的物理性能，适用于各种恶劣的使用环境。

这使得该材料在航空航天、汽车制造等领域得到了广泛的应用，能够满足复杂工况下的需求。

其次，聚碳酸酯型聚氨酯丙烯酸酯具有良好的机械性能，包括高强度、高韧性和耐磨性等特点。

这使得该材料在制造行业中被广泛应用于生产高强度、轻量化的结构零部件，以提高产品的性能和寿命。

此外，聚碳酸酯型聚氨酯丙烯酸酯还具有优异的耐腐蚀性和化学稳定性，能够抵御许多常见的溶剂和化学品的侵蚀，保持材料的稳定性和可靠性。

这使得该材料在化工、医药等领域中得到了广泛的应用，能够承担各种复杂的工艺要求。

总的来说，聚碳酸酯型聚氨酯丙烯酸酯作为一类具有特殊结构和性能的聚合物材料，具有广阔的应用前景和发展空间。

随着科技的不断进步和人们对材料性能要求的不断提高，相信聚碳酸酯型聚氨酯丙烯酸酯将在未来的材料领域中发挥更加重要的作用，为各个行业的发展提供持续支持和推动。

1。

聚氨酯研究进展范文聚氨酯是一种重要的聚合物材料，具有优异的力学性能、耐热性、耐候性和耐化学性。

近年来，对聚氨酯的研究得到了广泛的关注和深入的探索。

下面将对聚氨酯研究的进展进行详细介绍。

首先，就聚氨酯的合成方法而言，传统的合成方法主要是预聚体法和共聚法。

预聚体法是将聚酯多元醇与异氰酸酯做反应，得到聚氨酯预聚体，再通过添加链延长剂和交联剂进行聚合反应得到聚氨酯。

而共聚法则是在聚酯多元醇与异氰酸酯反应的同时，添加烯醇或二官能基醇进行共聚反应。

这些合成方法在传统材料中已经得到广泛应用，但是其中存在着废酸、噪音、能源消耗大等不足之处。

为了克服传统方法的不足，近年来研究人员提出了一些新的合成方法，如催化剂法、生物法、溶剂法等。

催化剂法是在聚酯多元醇和异氰酸酯反应中添加催化剂，可以加速反应速度，降低反应温度和催化剂的用量。

生物法则是利用微生物来合成聚氨酯，这种方法可以减少环境污染，具有较好的可持续性。

溶剂法是在合成过程中添加合适的溶剂，可以改善反应均匀性，提高产率和产品质量。

这些新的合成方法为聚氨酯的生产提供了新的思路和途径。

其次，聚氨酯的改性研究也在不断的进行中。

通过改变聚氨酯的结构和添加适当的添加剂，可以改善其性能，拓展其应用领域。

例如，在聚氨酯中引入硅氮化物结构单元可以显著提高其力学性能和耐热性，使得聚氨酯具有更广泛的应用前景。

此外，添加纳米填料如纳米粒子、纳米纤维等，可以增强聚氨酯的力学性能、导电性能和抗烧蚀性能。

这些改性方法使得聚氨酯的性能得到了进一步提升，适应了更为严苛的应用环境。

最后，聚氨酯在新领域的研究也在不断进行中。

例如，在医学领域，聚氨酯可以作为可降解的植入材料，用于骨修复、软组织修复等方面。

在能源领域，聚氨酯可以作为储能材料应用于超级电容器、锂离子电池等方面。

此外，聚氨酯还可以用于涂料、胶粘剂、弹性体等领域。

对于这些新领域的研究有助于拓展聚氨酯的应用范围，满足不同领域的需求。

总之，聚氨酯作为一种重要的聚合物材料，近年来得到了广泛的研究和应用。

生物基聚氨酯材料的研究进展摘要：聚氨酯作为一种聚合物材料，广泛用于制革、鞋类、建筑、家具、家用电器、汽车等领域。

所使用的大多数低原料聚烯烃和聚硅氧烷来自不可再生的矿物资源，其大量消费助长了能源危机和环境污染。

寻找替代传统原料的可再生材料已成为发展聚氨酯材料技术的迫切需要。

生物原料用于聚氨酯配方，包括生物-基多甲基多、生物异氰酸酯、非异氰酸酯生物聚氨酯和生物填充。

生物物质对生物物质产品的回收利用有助于减少温室气体排放和实现低碳经济，这是聚氨酯材料工业发展的动力。

本文件概述了近年来聚氨酯研究的进展情况，分析了不同技术路线的特点和问题，并概述了该领域的技术发展情况。

关键词：生物基聚氨酯；材料；研究进展引言生物基聚氨酯是指合成中使用可再生生物质资源的聚氨酯品种,相关研究主要集中在生物基多元醇、生物基异氰酸酯以及生物基扩链剂制备3个方面。

其中,使用生物基扩链剂制备聚氨酯对于聚氨酯生物基含量的提升有限,在本文中不过多讨论。

生物基多元醇的研究相对成熟且具有巨大应用前景。

基于结构的不同,生物基异氰酸酯可分为脂肪族异氰酸酯、芳香族异氰酸酯,对称及非对称异氰酸酯,目前已开发出二聚酸改性的脂肪族异氰酸酯产品,但是这种异氰酸酯制备的聚氨酯还仅仅适用于涂料,不能用在泡沫,弹性体等领域。

芳香型及对称型异氰酸酯制备的聚氨酯比脂肪型和非对称型聚氨酯具有更高的模量和力学强度,但同时也存在长时间处于高温或自然光环境下易黄变的缺陷。

近些年,一种无光气参与的非异氰酸酯引起了人们的关注,为生物基聚氨酯的发展提供了新的可能。

1聚氨酯聚氨酯被称为聚氨酯(PU)，是工业生产中广泛使用的一种材料。

目前，聚氨酯材料在工业生产中占有重要地位，因为它具有良好的耐磨性、弹性和粘度，广泛用于食品加工、服装、建筑工程和国防工程等许多领域。

传统聚氨酯材料中使用的原材料是不可再生能源，具有相对高分子质量和高化学能量、降解困难、严重的环境损害以及长期以来对自然环境的不可逆转的影响等特点因此，研究容易降解和无害环境的聚氨酯材料是发展绿色材料的必然趋势。

水性聚碳酸酯聚氨酯的研究进展
王新闻;薛晓武;吴素平;卿宁
【期刊名称】《材料导报》
【年(卷),期】2017(031)0z2
【摘要】水性聚氨酯由于能够实现水性化,有利于减少有机溶剂的使用,更加符合人们绿色环保、健康实用的理念,而由聚碳酸酯二醇合成的水性聚氨酯拥有更加出色的性能.简要阐述了水性聚碳酸型聚氨酯的国内外研究进展,重点介绍了水性聚碳酸型聚氨酯在国内的改性研究.
【总页数】4页(P252-254,262)
【作者】王新闻;薛晓武;吴素平;卿宁
【作者单位】五邑大学化学与环境工程学院,江门529020;五邑大学化学与环境工程学院,江门529020;五邑大学化学与环境工程学院,江门529020;五邑大学化学与环境工程学院,江门529020
【正文语种】中文
【中图分类】TQ323.8
【相关文献】
1.脂肪族聚碳酸酯型水性聚氨酯的研究进展 [J], 王全杰;蒋艳云
2.水性聚碳酸酯型聚氨酯的制备及性能 [J], 薛晓武; 王新闻; 刘红波; 卿宁
3.水性聚碳酸酯聚氨酯的研究进展 [J], 王新闻; 薛晓武; 吴素平; 卿宁
4.聚碳酸酯改性水性聚氨酯分散体的合成及应用 [J], 郑伟
5.聚碳酸酯二醇型水性聚氨酯的制备 [J], 龚云娇; 罗艳; 曾铮; 汪娇宁; 杜鹃
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浅谈聚碳酸酯的合成工艺及国内研究进展摘要：聚碳酸酯(PC) 是一种综合性能很好的热塑性工程塑料，具有突出的抗冲击性能、耐蠕变性能，较高的拉伸强度等一系列的优良性质。

其应用领域非常广泛，已进入到汽车、电子电气、建筑、办公设备、包装、运动器械、医疗保健、光盘等领域，能适应多种特定应用领域对成本和性能的要求。

它的合成方法主要有界面缩聚和非光气法，当然酯交换和开环缩聚也用得较多。

国外的工艺较国内先进许多，像拜耳、Sabic、帝人等公司的产品占据了巨大的国际市场。

国内的研究起步早，进展慢，晨光化工设计院等单位也只有初步的成果，要想打破国际市场的垄断，必须取得技术的突破。

聚碳酸酯的前景一片光明，在五大工程塑料中，PC树脂是增长速度最快的工程塑料。

关键词：聚碳酸酯；界面缩聚法；非光气法；国内市场Abstract: Polycarbonate (PC) is a good overall performance engineering thermoplastics, with outstanding impact resistance, creep resistance, high tensile strength and a series of excellent properties.The broad range of applications, has entered into the automotive, electrical and electronics, construction, office equipment, packaging, sports equipment, medical care, CDs and other fields, it can adapt to a variety of specific applications on the cost and performance requirements. The synthesis of its main interface, and non-phosgene condensation, of course, transesterification and ring-opening polymerization are used more. More advanced foreign technology in many, such as Bayer, Sabic, Teijin and other company,s products account for a huge international market.Domestic research started early, while slow paced, Chenguang Chemical Design Institute and other institutions are only preliminary results, to break the monopoly of the international market ,we must obtain a technology breakthrough. Prospects for the future of polycarbonate is promising, engineering plastics has ranked in the top five, and PC resin is the fastest growing engineering plastics.Key words: polycarbonate; interface polycondensation; non-phosgene; domestic market1.0 前言[1-4]聚碳酸酯（PC）是一种无味、无臭、无毒、透明的综合性能优良的无定形热塑性材料，是分子链中含有碳酸酯链一类高分子化合物的总称。

聚碳酸酯型水性聚氨酯（上）简述聚碳酸酯型水性聚氨酯的特性、制备方法和主要应用领域。

阐述了不同原料、配方、合成方法等对产物性能的影响。

还介绍了借助有机硅、纳米材料以及碳纳米管进行改性的方法和UV固化方法。

标签：水性聚氨酯；聚碳酸酯；改性；有机硅；纳米材料；碳纳米管；UV 固化1 研究聚碳酸酯型水性聚氨酯起因基于聚氨酯（PU）分子结构的可设计性和可裁剪性，其制品的物理、化学性能具有较宽的可调整的范围，被广泛用于弹性体、纤维、涂料、合成革、泡沫塑料、建筑材料、医用材料以及胶粘剂和密封剂等制品。

长期以来，作为胶粘剂、涂料和合成革等使用时均是溶剂型的，释放出的挥发性溶剂极大地伤害制造和使用者的身体健康，破坏生态环境、增高PM2.5指数，引起不安全隐患。

于上世纪40年代问世的水性聚氨酯（WPU），以水代替溶剂作介质，极大地降低了挥发性物质的逸出，属环保型制品。

据近期Bayer测算，若全球鞋用胶粘剂全改为水性的，则每年有机溶剂排放量将减少20万t。

经各方努力开发，至70年代WPU成为重要工业品。

随着环保意识的逐步增强，各国政府的环保法规也日益严格，进入90年代，德、美、日等国纷纷将WPU研究成果转化为生产力，应用领域也随之不断扩展，由涂料、皮革涂饰和织物整理逐渐扩展到胶粘剂、手套处理、真空吸塑、汽车内饰件粘接、人造板和木材涂装加工、厨房和家具PVC装饰膜贴面、食品软包装膜复合、鞋底/鞋帮贴合以及玻璃纤维集束等，需要量以每年8%～10%速度递增。

这不仅是顺应环保要求，更重要的是在理论指导、合成技术、生产工艺和应用实践等方面均获得长足发展，使WPU产品的某些性能可与溶剂型聚氨酯（SPU）媲美。

鉴此，数个跨国公司纷纷新建或扩建WPU生产装置，以满足今后几年快速增长的需求量[1]。

进入21世纪，溶剂价格飙升，环保法规又日益完善，使WPU应用技术获得进一步重视，且进入一重要发展时期。

10年间其消费量保持6%/a以上增长。

提高聚氨酯生物稳定性和相容性的研究进展夏维娟,张智华,庹新林3(清华大学材料科学与工程研究院,化工系高分子研究所,北京　100084) 摘要:聚氨酯因其具有优异的机械性能、良好的生物稳定性和生物相容性等成为目前研究和应用广泛的一种生物高分子材料。

但是作为长期植入材料,其生物稳定性和相容性并不完美,因此对聚氨酯材料进行改性来提高其生物稳定性和相容性已成为目前研究的重要方向。

本文首先介绍了聚氨酯生物材料的结构特点,概述了其作为生物材料的合成进展情况,然后总结了提高聚氨酯生物稳定性和相容性的改性方法。

关键词:聚氨酯;生物材料;稳定性;生物相容性;改性在所有可植入人工合成高分子材料中,具有两相结构的嵌段聚氨酯因具有高拉伸强度和断裂伸长率、良好的耐磨损性、粘结性、耐溶剂性、无毒性、易成型加工、性能可控等优点,尤其是其良好的生物学性能[1],在生物医学领域占有相当重要的地位。

自1967年聚氨酯第一次作为生物材料应用以来,聚氨酯已广泛地应用于人工心脏辅助装置[2]、人工血管[3]、人工瓣膜[4]等。

虽然聚氨酯植入人体已有三十多年的历史,但其在生物环境中仍然存在着相对不稳定性和不完美的抗凝血性。

1981年,Parins[5]首先报道了用于心脏起搏器绝缘线的聚醚聚氨酯植入体内12周降解的现象。

随后,Stokes[6]详细地描述了其在体内的降解现象及机理,并首次提出“环境应力开裂”(ESC)和“金属离子氧化”(M IO)的概念来描述聚氨酯的降解。

Christenson等[7]总结了自己和其他研究者的工作,并对聚氨酯的降解机理进行了详尽的论述。

随着聚氨酯生物材料的广泛应用,其生物稳定性和相容性问题也受到人们的广泛关注,人们尝试通过多种方法改善其生物学性能。

1　聚氨酯生物材料的结构特点从分子结构看,聚氨酯是一种由柔性的“软段”和刚性的“硬段”交替共聚的聚合物。

软段的主要类型有聚醚型和聚酯型,还有一些有助于提高聚氨酯性能的协同聚醚或聚酯。

聚氨酯人工血管的研究进展＊徐雅硕，钟银屏，付　强，谢兴益（四川大学高分子科学与工程学院，四川成都６１００６５）摘　要：　聚氨酯由于其优良的机械性能和生物相容性而广泛应用于生物医用材料，如制作人工器官、药物释放载体及人工血管等。

但是当它作为体内移植材料使用时会引起机体的炎症反应，并且与血液接触时还会引起持续的凝血和内膜增生。

因此，要想将聚氨酯应用于人工血管，就要进一步提高它的生物相容性、血液相容性和细胞相容性等。

目前主要是通过对聚氨酯进行本体改性、表面接枝聚合改性、等离子体处理聚氨酯表面、涂覆生物分子及结构设计等方法来提高其在体内使用时的性能。

关键词：　聚氨酯；血管；生物相容性；改性中图分类号：　ＴＱ３２３．８文献标识码：Ａ文章编号：１００１－９７３１（２０１２）增刊Ⅰ－０００６－０４１　引　言动脉粥样硬化和心血管类疾病每年在全球都会引起很高的发病率和死亡率［１］。

治疗这类严重血管疾病的主要方法就是血管移植，在美国每年就有大约１４０万例动脉搭桥手术［２］。

移植血管的主要来源有自体静脉和人工血管，其中自体静脉在移植到体内时不会引起排斥反应，有天然的抗凝血性，机械性能和生物相容性都非常好，因此自体静脉移植被认为是血管移植的“黄金标准”［３］。

但是在临床手术中有大约１／３的病人由于各种原因而无法进行自体静脉移植，这时候他们就必须使用人工血管［４，５］。

人工血管的开发和研究至今已有近６０多年的历史，其主要材料有涤纶（ＰＥＴ）、膨体聚四氟乙烯（ｅＰＴＦＥ）、真丝和聚氨酯等［６－８］。

前２种材料制作的大口径人工血管在临床上已经取得了令人满意的效果，但是小口径人工血管（内径Ｄ＜６ｍｍ）植入体内后的长期通畅率较低，使用效果无法达到临床要求。

尽管如此，小口径人工血管作为严重狭窄或闭塞性血管的替代物，在心血管搭桥术上有极其重要的应用价值和前景。

聚氨酯（ＰＵ）是由多元醇（聚酯、聚醚等）和异氰酸酯与小分子扩链剂（二元醇、二元胺等）聚合而成的共聚物，其中聚醚或者聚酯作为软段，脲基或者氨基甲酸酯作为硬段。