聚氨酯天然高分子的合成及其应用研究

第６期　化学建材　１５　

天然原料合成水性聚氨酯的研究　

刘治猛　，靳东杰　，蒋欣　，刘煜平　，哈成勇　

（１．东莞理工学院高分子研究室，广东东莞５２３１０６；２．中国科学院广州化学研究所，广东广州５１０６５０）　

摘要：采用天然的蓖麻油与聚醚（Ｎ一２１０）、聚乙二醇（Ｍｎ＝１０００）、甲苯二异氰酸酯、二乙烯三胺、环氧氯丙烷、马来　

酸酐等为原料，通过丙酮法制得稳定的水性聚氨酯乳液。提出了聚合反应的机理，研究了亲水单体对聚氨酯乳液　

的粘度、稳定性、乳液成膜的干燥时间、膜的耐水性的影响。结果表明，通过改变亲水单体的含量，可以制得稳定、　

适用的聚氨酯乳液。　

关键词：天然原料；　蓖麻油；　聚氨酯乳液　

中图分类号：ＴＵ５６３　文献标识码：Ａ　文章编号：１００４—１６７２（２００２）０６—００１５—０４　

Ｓｔｕｄｙ　ｏｆ　ｗａｔｅｒ・Ｂｏｒｎｅ　Ｐｏｌｙｕｒｅｔｈａｎｅ　ｅｍｕｌｓｉｏｎ　Ｐｒｅｐａｒｅｄ　ｗｉｔｈ　Ｃａｓｔｏｒ　Ｏｉｌ／ＬＩＵ　Ｚｈｉ・ｍｅｎｇ　ｅｔ　ａｉ／／Ｄｏｎｇ　ｇｕａｎ　Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ　

ｏｆ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｓｔａｂｌｅ　ｗａｔｅｒ—ｂｏｒｎｅ　ｐｏｌｙｕｒｅｔｈａｎｅ　ｅｍｕｌｓｉｏｎｓ　ｗｅｒｅ　ｐｒｅｐａｒｅｄ　ｗｉｔｈ　ｃａｓｔｏｒ　ｏｉｌ，ｐｏｌｙｕｔｈｅｒ　ｇｌｙｃｏｌ（Ｎ一２１０），ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ　

ｇｌｙｃｏｌ（Ｍｎ＝１　０００），ＴＤＩ，ｄｉｅｔｈｙｌｅｎｅ　ｔｒｉａｍｉｎｅ，ｅｐｏｘｙ　ｅｈｌｏｒｏｐｒｏｐａｎｅ　ａｎｄ　ｍａｌｅｉｃ　ａｎｈｙｄｒｉｄｅ（ＭＡＨ）ｂｙ　ｍｅａｎｓ　ｏｆ　ａｃｅｔｏｎｅ　

ｐｒｏｃｅｓｓ．Ｍｅｃｈａｎｉｓｍ　ｏｆ　ｐｏｌｙｍｅｒｉｚａｔｉｏｎ　ｗａｓ　ｐｒｅｓｅｎｔｅｄ　ａｎｄ　ｅｆｆｅｃｔｓ　ｏｆ　ｈｙｄｒｏｐｈｉｌｉｃ　ｍｏｎｏｍｅｒｓ　ｓｕｃｈ　ａｓ　ｄｉｅｔｈｙｌｅｎｅ　ｔｒｉａｍｉｎｅ，ｅｐ—　

理论与实践　１７５　

可降解淀粉一聚氨酯复合材料的制备及应用　

王雪（西北民族大学化工学院　甘肃兰州　７３００３０　

王斌斌（太原工业学院电子工程系　山西太原０３０００８）　

摘要：介绍了的制备及其影响因素，阐述了淀粉一聚氨酯材料在人们生活中的广泛应用，并展望了可降解淀粉一聚　

氨酯复合材料的的未来发展趋势。　

关键词：可降解淀粉聚氨酯　

由于石化产品的短缺，人们开始从可再生天然资源中开发　

环境友好型聚合材料。如淀粉、纤维素、果胶和蛋白质等。它们具　

有可再生，可生物降解，价廉的优点，而且可以根据它们的特性　

和用途改性成不同的分子结构以满足人们生产和生活的需要。　１．聚氨酯改性热塑性淀粉的制备　

不同种类的多元醇与异氰酸酯反应合成聚氨酯．对聚氨酯　

结构性能上也有一定的影响。一种有效的化学改性方法可以使　

淀粉上的羟基官能团和异氰酸盐或聚氨酯预聚体发生高效反　

应。聚氨酯被认为是一种高性能和可生物降解的材料，将它引人　淀粉中后可以得到具有韧性和可生物降解性能的热塑性材料。　

ｋｎｇ等【ｌ】将多种聚氨酯的预聚体和热塑性淀粉混合制得改　性热塑性淀粉。当疏水性的异腈酸酯含量增加时，改性热塑性淀　

粉的机械性能得到提高。　

由于异腈酸酯基团的含量影响淀粉一聚氨酯复合材料的性　

能，因此很多研究者对其做了深入研究和探讨。Ｚｈａｎｇ等【２】通过　

不同异腈酸酯基团含量的异腈酸酯预聚体和淀粉与水的混合物　

混合反应，制得改性热塑性淀粉。研究了异腈酸酯基团含量对改　

性热塑性淀粉的结构及性能的影响。结果表明，异腈酸酯预聚体　

反应的比例达９９．８％。几乎完全与淀粉交联。随着预聚体中一　

ＮＣＯ基团含量的增加，复合材料的性能提高。　

虽然聚氨酯改性热塑性淀粉的性能较好且应用广泛．但在　

制备的过程中受很多因素的影响。Ｗｕ等【３】通过在不同温度下制　

得改性ＴＰＳ淀粉。其硬度，疏水性都由于淀粉与聚氨酯预聚体间　

强烈的反应较纯淀粉得到显著提高。反应在６０—９０℃下进行所　得的改性ＴＰＳ材料具有相似的形态，热学行为及力学性能。　

Ｅｘｐｅｄ　Ｓｅｍｉｎａｒ　Ｉ专家讲座　

第五十四讲　

天然抗菌产物改性聚氨酯研究概述　

卢敏王焕杨伟平许戈文　安徽大学化学化工学院　安徽省绿色高分子材料重点实验室　合肥　２３００３９　

摘要：本文综述了壳聚糖及其衍生物、多酚类及　

山梨酸类等天然抗茵型高分子改性的聚氨酯材料，简　

要介绍这三种天然产物的抗菌机理及其在聚氨酯中的　应用，并论述各自的优缺点，最后对应用前景进行了　

展望。　关键词：抗茵；聚氨酯；壳聚糖；多酚；山梨酸　

一、概述　随着科技的进步，高分子材料在医学应用领域得　

到广泛的发展。在这些材料中，聚氨酯因其特殊的化　学结构和聚集态结构，良好的物理机械性能、良好的　

生物相容性和血液相容性而在成为众多医学产品的理　想选择ｌ】。］。作为生物医用材料，聚氨酯在实际应用和　

贮存过程中，极易生长和繁殖细菌，影响材料的使用　性能，威胁人类的健康，严重的可能带来医疗事故，　

造成巨大的经济损失　】。因此对聚氨酯材料进行抗菌　

方面的改性成为许多研究者的工作重点。　

抗菌材料是指通过引入带有抗菌基团的抗菌剂对　

材料进行改性，从而使材料具有抑制或杀灭其表面细　菌能力的一类新型功能材料。对抗菌材料的选择主要　

有三个方面：无机类，有机类和天然抗菌产物　］。其　

中，天然抗菌产物来源广泛，且无毒无害，在一定条　

件下降解性能优异，特别适合于用作生物医用材料。　

目前应用较多的天然抗菌产物主要有壳聚糖、植物多　酚类和山梨酸类等。本文主要介绍这三种天然抗菌产　

物在聚氨酯抗菌改性方面的应用。　

二、壳聚糖及其衍生物　

甲壳素为碳水化合物中的含氮多糖，是节肢动物　

外壳和真菌细胞壁的主要结构成分，为自然界产量最　

大的三大多糖之～【　。壳聚糖是甲壳素脱乙酰基形成　的衍生物，是天然多糖中唯一的碱性多糖，具有良好　

的生物相容性，无免疫原性，无毒无味，可生物降解　

和广谱抗菌性等特点，它能够有效地抑制细菌和真菌　

的生长和繁殖［８］。然而，壳聚糖在ｐＨ＞６．０的水中溶解　性差较，并且不溶于大部分有机溶剂，为此，研究人　

聚氨酯原液用途

聚氨酯原液，作为一种重要的高分子化合物，其广泛的应用领域在现代工业中起到了不可或缺的作用。从基础化工原料到高端科技产品，聚氨酯原液都发挥着其独特的性能优势。本文将对聚氨酯原液的用途进行详细的解析，旨在为读者提供全面而深入的了解。

一、聚氨酯原液的基本概念与性质

聚氨酯原液是由多元醇和多元异氰酸酯通过聚合反应制得的高分子化合物。其分子链中含有大量的氨基甲酸酯键（-NHCOO-），使得聚氨酯原液具有优异的物理机械性能、化学稳定性、耐磨性、耐油性、耐候性以及良好的加工性能。这些独特的性能使得聚氨酯原液在众多领域都有着广泛的应用。

二、聚氨酯原液的主要用途

1. 涂料领域

聚氨酯涂料以其优异的附着力、耐磨性、耐腐蚀性、耐候性以及良好的装饰性能，被广泛应用于汽车、船舶、桥梁、建筑、家具等领域。聚氨酯原液作为涂料的主要成膜物质，其性能直接影响到涂料的质量和使用寿命。

2. 胶粘剂领域

聚氨酯胶粘剂具有高强度、高弹性、耐磨损、耐油、耐水等特点，广泛应用于制鞋、包装、建筑、汽车、航空航天等领域。聚氨酯原液在胶粘剂中起到增粘、增韧、增强等作用，提高胶粘剂的综合性能。

3. 弹性体领域

聚氨酯弹性体，又称聚氨酯橡胶，具有优异的耐磨性、耐油性、耐臭氧性、耐老化性等特点。聚氨酯原液作为弹性体的主要原料，其性能直接决定了弹性体的使用性能和使用寿命。聚氨酯弹性体在矿山、冶金、石油、化工、机械制造等领域有着广泛的应用。

4. 泡沫塑料领域

聚氨酯泡沫塑料以其轻质、保温、隔音、防震等特点，被广泛应用于建筑、冷藏、交通工具等领域。聚氨酯原液在泡沫塑料中起到发泡、交联、增强等作用，使得泡沫塑料具有良好的物理机械性能和加工性能。

5. 合成革领域

聚氨酯合成革具有天然皮革的质感和外观，同时具有良好的耐磨性、耐折性、耐化学腐蚀性等特点。聚氨酯原液作为合成革的主要原料，其性能直接影响到合成革的质量和使用寿命。聚氨酯合成革在服装、鞋帽、箱包、家具等领域有着广泛的应用。