一种聚氨酯/聚芳醚酮弹性体及其制备方法和应用

本发明属于聚氨酯弹性体，具体涉及一种聚氨酯/聚芳醚酮弹性体及其制备方法和应用。

背景技术：

1、聚氨酯弹性体具有良好的弹性、延展性和耐化学性，能够应用于作为轮胎、电缆护套、缓冲垫、软管或管道中。然而，现有聚氨酯弹性体的使用温度基本在0℃以上，应用于南极、月球、火星等没有足够阳光且温度极低(-30℃以下)的极端环境中时，聚合物弹性体的弹性大幅下降，难以保持高弹性状态，限制了其在低温环境(＜0℃)中的应用。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种聚氨酯/聚芳醚酮弹性体及其制备方法和应用，本发明提供的聚氨酯/聚芳醚酮弹性体在低温环境(＜0℃)中弹性高。

2、为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

3、本发明提供了一种聚氨酯/聚芳醚酮弹性体，包括聚氨酯基体和接枝在所述聚氨酯基体上的聚芳醚酮齐聚物。

4、优选的，所述聚氨酯/聚芳醚酮弹性体中聚氨酯基体和聚芳醚酮齐聚物的质量比为1：0.05～0.7。

5、优选的，所述聚氨酯基体的制备方法包括以下步骤：

6、将聚醚二元醇、二异氰酸酯、扩链剂、聚合催化剂和有机极性溶剂混合，进行聚合反应，得到聚氨酯基体。

7、优选的，所述聚醚二元醇包括聚四氢呋喃二元醇、丙二醇聚醚和三羟甲基丙烷聚醚中的一种或几种；

8、所述二异氰酸酯包括异氟尔酮二异氰酸酯、4,4,-二苯甲烷二异氰酸酯和4,4-二异氰酸酯二环己基甲烷中的一种或几种；

9、所述聚合催化剂包括二月桂酸二丁基锡；

10、所述聚醚二元醇和二异氰酸酯的摩尔比为1：3.5～4.5；

11、所述聚醚二元醇和聚合催化剂的质量比为1：0.001～0.008。

12、优选的，所述聚芳醚酮齐聚物的制备方法包括以下步骤：

13、将4,4-二氟二苯甲酮、六氟双酚a、双酚酸、缩聚催化剂和砜类溶剂混合，进行缩聚反应，得到聚芳醚酮齐聚物。

14、优选的，所述六氟双酚a和4,4-二氟二苯甲酮和的摩尔比为1：1.6～2；

15、所述双酚酸和4,4-二氟二苯甲酮的摩尔比为1：1.5～2；

16、优选的，所述缩聚催化剂包括碳酸钾；

17、所述4,4-二氟二苯甲酮和缩聚催化剂的质量比为1：1.05～1.30；所述缩聚反应的温度为130～190℃，时间为7.5～12h。

18、本发明提供了上述技术方案所述聚氨酯/聚芳醚酮弹性体的制备方法，包括以下步骤：

19、将所述聚芳醚酮齐聚物、聚氨酯基体和接枝催化剂混合，进行接枝反应，得到聚氨酯/聚芳醚酮弹性体。

20、优选的，所述接枝催化剂包括二月桂酸二丁基锡；

21、所述接枝反应的温度为60～80℃，时间为5～6.5h。

22、本发明提供了上述技术方案所述的聚氨酯/聚芳醚酮弹性体或上述技术方案所述制备方法制得的聚氨酯/聚芳醚酮弹性体在人工肌肉材料、极冷境外勘探材料或密封材料中的应用；

23、所述极冷境外勘探材料的使用温度≤-30℃。

24、本发明提供了一种聚氨酯/聚芳醚酮弹性体，包括聚氨酯基体和接枝在所述聚氨酯基体上的聚芳醚酮齐聚物。本发明将刚性结构的聚芳醚酮(齐聚物)引入聚氨酯弹性体中，破坏了聚氨酯弹性体中聚醚二元醇链段在低温下的结晶性，使聚氨酯/聚芳醚酮弹性体在低温环境(＜0℃)下具有优异的弹性，在极冷境外勘探密封材料中具有广阔的应用前景；而且，本发明提供的聚氨酯/聚芳醚酮弹性体的机械训练自强化效果和典型的应变自适应强化与骨骼肌的力学性能相匹配，在人工肌肉材料领域具有优异的应用潜力。

25、本发明提供的制备方法，操作简单，成本低，适宜工业化生产。

1.一种聚氨酯/聚芳醚酮弹性体，其特征在于，包括聚氨酯基体和接枝在所述聚氨酯基体上的聚芳醚酮齐聚物。

2.根据权利要求1所述的聚氨酯/聚芳醚酮弹性体，其特征在于，所述聚氨酯/聚芳醚酮弹性体中聚氨酯基体和聚芳醚酮齐聚物的质量比为1：0.05～0.7。

3.根据权利要求1所述的聚氨酯/聚芳醚酮弹性体，其特征在于，所述聚氨酯基体的制备方法包括以下步骤：

4.根据权利要求3所述的聚氨酯/聚芳醚酮弹性体，其特征在于，所述聚醚二元醇包括聚四氢呋喃二元醇、丙二醇聚醚和三羟甲基丙烷聚醚中的一种或几种；

5.根据权利要求1所述的聚氨酯/聚芳醚酮弹性体，其特征在于，所述聚芳醚酮齐聚物的制备方法包括以下步骤：

6.根据权利要求5所述的聚氨酯/聚芳醚酮弹性体，其特征在于，所述六氟双酚a和4,4-二氟二苯甲酮和的摩尔比为1：1.6～2；

7.根据权利要求5或6所述的聚氨酯/聚芳醚酮弹性体，其特征在于，所述缩聚催化剂包括碳酸钾；

8.权利要求1～7任一项所述聚氨酯/聚芳醚酮弹性体的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述接枝催化剂包括二月桂酸二丁基锡；

10.权利要求1～7任一项所述的聚氨酯/聚芳醚酮弹性体或权利要求8～9任一项所述制备方法制得的聚氨酯/聚芳醚酮弹性体在人工肌肉材料、极冷境外勘探材料或密封材料中的应用；