高强抗蠕变水性抗菌聚氨酯及其生物降解性能
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1.合肥工业大学 化学与化工学院,安徽 合肥 230009;2.先进功能材料与器件安徽省重点实验室,安徽 合肥 230009

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国家自然科学基金资助项目(U200120059); 国家重点研发计划(2020YFC1909900);安徽省科技重大专项(2021e03020008)


Preparation of High Strength, High Creep Resistant and Biodegradable WPU with Antibacterial Properties
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    摘要:

    以聚乳酸多元醇、聚四氢呋喃二醇、异佛尔酮二异氰酸酯、二甲胺基丙胺二异丙醇等原料合成了水性聚氨酯预聚体(PLA-WPU-C-pre);利用通入的二氧化碳(CO2)和PLA-WPU-C-pre在水中反应,经搅拌乳化后得到聚乳酸基水性聚氨酯乳液(PLA-WPU);在乳液成膜过程中,以1,6-二碘己烷为交联剂实现PLA-WPU的固化交联,并得到高强抗蠕变水性抗菌聚氨酯(PLA-WPU-C);研究探讨了聚乳酸多元醇用量、交联和退火时间对PLA-WPU-C力学性能、抗菌性能和生物降解性能的影响。结果表明,PLA-WPU-C具有较好的生物降解与抗菌性能,当聚四氢呋喃二醇与聚乳酸多元醇的摩尔比为3:1、退火时间为1h时,交联PLA-WPU力学性能较好(27.8 MPa和384%)。

    Abstract:

    In this paper, prepolymer of waterborne polyurethanes (PLA-WPU-C-pre) were synthesized by the IPDI, PLA-OH and PTMG as monomer, DPA and BDO as chain extender. Then the prepolymer of PLA-WPU were emulsified by bubbling with carbon dioxide (CO2) into the water. In further, the 1,6-diiodohexane was added into the PLA-WPU emulsions for crosslinking, and then the mixtures are pouring into a PTFE mold, the films with crosslinking structure (PLA-WPU-C) were obtained after curing. The effects of PLA-based polyol content, cross-linked structure and annealing time on the mechanical properties, antibacterial properties and biodegradability of PLA-WPU-C were investigated. The results show that PLA-WPU-C has good biodegradation and antibacterial properties, and the cross-linked PLA-WPU has better mechanical properties (27.8 MPa and 384%) when the molar ratio of PTMG to PLA-OH is 3:1 and the annealing time is 1h.

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  • 收稿日期:2022-04-26
  • 最后修改日期:2022-06-02
  • 录用日期:2022-06-20
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