可降解聚氨酯材料综述

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1、可降解聚氨酯材料综述刘桂花岭南师范学院基础教育学院湛江2012367127摘要：聚氨酯材料是一类应用十分广泛且性能优异的高分子材料，本文将从其研究背景、合成研究和发展前景、以及应用几个方面进行综述，并提出其今后的发展方向。关键词：聚氨酯背景合成发展前景应用前言：聚氨酯分子链上均含有氨基甲酸酯重复单元，通常也会含有脲键、酯键、醚键和芳香键等，通过改变分子链上烃基基团以及取代酰胺键上的氢原子，可以制备多种聚氨酯材料。聚氨酯材料具有良好的生物相容性和抗血栓性，优良的力学性能、已加工成型、价位较低等优点。在众多领域应

2、用广泛，通常用作塑料、橡胶、纤维、黏合剂、合成皮革、防水材料以及铺饰材料等，因此是目前材料领域的一个研究热点。但是由于其几乎不能降解，给其工业的发展带来了污染环境的问题，因此，近年来可降解聚氨酯材料备受关注。【一】可降解聚氨酯材料研究背景：聚氨酯材料是现代塑料工业中发展最快的品种之一，由于聚氨酯在自然界中不可降解而回收利用困难，所以聚氨酯的蓬勃发展也带来了其废弃物污染环境的问题，开发可降解聚氨酯材料被认为是解决这一难题的理想途径之一。【二】可降解聚氨酯材料合成研究:可降解聚氨酯的合成主要是用共混或共聚的方法引

3、入可降解成份或基团（如聚乳酸、聚￡-己内酯等）作为软段，以聚二异氰酸酯作为硬段，从而形成软硬段的嵌段式结构。通过调节软硬段的比例以及种类，可以控制其降解速度、弹性模量、结晶度、抗张强度、杨氏模量等主要性质。目前，可降解聚氨酯的合成主要有两类：一类是利用天然高分子中的多元醇；另一类是利用可降解的合成聚合物多元醇，以此部分或全部用作聚氨酯合成时所需的多元醇原料，从而合成可降解型聚氨酯。1、利用天然高分子材料合成可降解聚氨酯利用天然高分子化合物的可降解性能，将含有多个羟基（-OH）的天然高分子化合物作为聚氨酯多元醇

4、组分之一，制成各种聚氨酯材料，既可以降低多元醇的用量，又可以赋予制品的可降解性能。天然高分子化合物的原料品种多，来源丰富，且价格低廉。例如我们生活中常见的植物树皮，以及品种繁多的淀粉等。其方法是树皮改性聚氨酯，淀粉改性聚氨酯。树皮需要复杂的加工过程后才能用与改性聚氨酯材料，淀粉作为天然的可再生资源，可以不经过加工而直接由于改性聚氨酯材料，因此，淀粉成为生产可降解聚氨酯材料的最优良原料。SonalDesai等分别用干燥过的淀粉和三羟基丙烷（TMP）制备聚氨酯弹性体即（ST-PU和TMP-PU）并对两者的性能做了

5、比较，结果表明：淀粉基聚氨酯显示出更好的机械性能，随体系中淀粉含量不断增加，ST-PU的拉伸强度和断裂伸展率均明显提高。DSC(差示扫描量式法)分析表明，发生了相分离，ST-PU弹性具有更好的生物降解性。HyoeHayakeyama等把植物组分（糖浆、木质素、木根填料、咖啡末等）分散或溶解在聚乙二醇或聚醚砜树脂中，然后在室温下与苯基甲烷二异氰酸酯混合，得到预固化物，再经热压制得聚氨酯片。采用土埋法测定其性能，9个月后失重5%~10%（聚氨酯-咖啡末）12个月后失重15%（聚氨酯-糖浆）。2、利用人工合成聚合物

6、和成可降解聚氨酯张志斌等首次将预聚一扩链一中和一乳化法联合运用，一步合成了自乳化聚氨酯微球。研究了自乳化聚氨酯微球的合成条件。包括乳化时间、反应温度、聚合时间和搅拌速度等对微球的影响。合成可降解自乳化聚氨酯微球的原料最佳配方为IPDI:PPG:PLA=6：1.7：0.3(摩尔比)。邓阳全等通过自乳化的方法合成了具有聚己内酯-聚乙二醇-聚己内酯嵌段结构的聚氨酯水溶液，再用凝聚相分离法合成了一种新型的聚氨酯微球。研究了聚乙二醇分子量、异氰酸基与羟基的摩尔比、聚己内酯与聚乙二醇的摩尔比、预聚温度、聚氨酯水溶液、Ca

7、Cl浓度和搅拌速度等条件对聚氨酯微球的影响，应用傅里叶变换红光谱（nm）和扫描电子显微镜（SEM）表征了微球的化学结构和表面形态结构。通过对合成条件的优化，找出了合成稳定、均匀和形态好的聚氨酯微球的最佳条件。【三】可降解聚氨酯材料的发展前景：随着经济发展水平的不断提高，环保理念逐步深入人心，以及技术发展水平的不断提高，降解塑料替代石化类普通塑料将是塑料产业发展的方向。目前使用的绝大多数塑料等高分子材料在自然条件下均不可降解，高分子材料的大量使用，导致白色污染问题日益严重，对环境造成了巨大的破坏。目前世界上许多

8、国家以立法限制使用一次性非降解材料，提倡使用降解塑料制作的一次性购物袋，垃圾袋等。由于聚氨酯材料是现代塑料工业中发展最快的品种之一，因其独特的结构和优异的性能，以泡沫塑料、、弹性体、胶黏剂等形式广泛应用于建筑、汽车工业、国防、航空等国民经济各领域。尤其是包装和医疗等领域，聚氨酯材料均占有重要的地位。因此，其发展前景是非常诱人的。【四】可降解聚氨酯材料的应用：1、可降解聚氨酯在生物医学材料方面的应用聚