微相结构可调的聚氨酯的制备方法及聚氨酯与流程

1.本技术涉及发泡材料技术领域，尤其是涉及微相结构可调的聚氨酯的制备方法及聚氨酯。


背景技术：

2.聚氨酯是一种性能优异的高分子材料，具有良好的耐油性、韧性、耐磨性、耐老化性和粘接性，其产品涉及轻工、化工、纺织、医疗、电子、建筑、汽车、航天等多个领域，被誉为“第五大塑料”。聚氨酯的优异性能依赖于它独特的微相结构，因而调节聚氨酯的微相结构是改善聚氨酯的性能，研究其性能机理的重要手段。
3.在实际应用中，对聚氨酯材料性能的需求经常具有矛盾性，例如隔热性能与吸音性能；抗冲击性能与透气性，柔韧性等。由于材料结构限制，提高某一性能的同时，通常会造成另外一种或几种性能的降低。因此，尝试通过非均匀微相结构的聚氨酯材料来解决性能提升矛盾的问题，例如，对于压缩性能与透气性能的协调，在设计结构时，框架结构设计为高强度区域，而内部区域设计成为低密度、高开孔率的区域，通过高强度框架提高压缩性能，通过低密度内部结构提高材料的透气性能。
4.然而，现有技术中对聚氨酯微相结构的调控主要依赖于原料种类的更换和配比的改变，很难在微观尺度上进行微相结构的调节，从而制备出满足需求的不均匀微相的聚氨酯材料。


技术实现要素：

5.本技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本技术提出一种微相结构可调的聚氨酯的制备方法及聚氨酯，利用该制备方法可以在微观尺度上进行微相结构的调节，从使得到的聚氨酯材料能够满足特定的需求。
6.本技术的第一方面，提供一种聚氨酯的制备方法，包括以下步骤：
7.s1：将连接剂修饰到磁性颗粒表面，得到磁性微球，连接剂具有成氢键基团；
8.s2：将多元醇通过连接剂负载到磁性微球上，得到磁性多元醇；
9.s3：取组分a和组分b混合，在设定的外加磁场中反应，生成聚氨酯，组分a包含磁性多元醇，组分b包含异氰酸酯。
10.根据本技术实施例的制备方法，至少具有如下有益效果：
11.本技术实施例所提供的制备方法，将多元醇负载在磁性颗粒的表面，进而在外加磁场的作用下，可以有效调控多元醇在设定区域内的富集，以此方式在不同区域内可以合成不同的聚氨酯，从而获得结构与现有常规方法完全不同的聚氨酯微相结构，实现对聚氨酯的微相结构的自主设计，达到材料微观结构可控化的目的。
12.特别的，当采用特定的外加磁场调节改变原料在其中的富集方式时，在聚氨酯整体性能上，可以实现对其压缩性能、透气性等多种不同性能的协调改善。
13.在本技术的一些实施方式中，成氢键基团例如可以是任选具有较大电负性，且分
子半径小的基团。例如，可以是含有o、f、n原子的基团，具体可以是羟基、羰基、氨基、胺基、羧基等其中至少一种。
14.在本技术的一些实施方式中，连接剂选自壳聚糖、葡萄糖、纤维素、柠檬酸、聚丙烯酸中的至少一种。
15.在本技术的一些实施方式中，磁性颗粒为微米磁性颗粒、纳米磁性颗粒中的至少一种。
16.在本技术的一些实施方式中，微米磁性颗粒的粒径为0.1～100微米(不包括0.1微米)。
17.在本技术的一些实施方式中，纳米磁性颗粒的粒径为0.1～100纳米。
18.在本技术的一些实施方式中，磁性颗粒可以是任选的能够具有磁性、并能够通过磁场操控位置变化的颗粒，包括但不限于任选的铁磁性或顺磁性物质，例如，四氧化三铁、铁氧体(如锰铁氧体、锌铁氧体、镍锌铁氧体、锰镁锌铁氧体、钡铁氧体、锶铁氧体)、铁钴镍合金(如fe3co6ni、fe4co5ni、fe6co3ni)、羰基铁粉、羟基铁粉、钕铁硼等其中至少一种。
19.在本技术的一些实施方式中，连接剂和磁性颗粒的质量比为(1～5)：1。
20.在本技术的一些实施方式中，s1中连接剂通过包埋法、化学沉淀法中的至少一种方法修饰到磁性颗粒的表面。
21.在本技术的一些实施方式中，s1包括：
22.将连接剂溶解于水性溶液中，加入磁性颗粒，得到分散相；
23.将分散相与连续相、表面活性剂混合，形成油包水乳液；
24.在油包水乳液中加入交联剂反应，得到磁性微球。
25.在本技术的一些实施方式中，s1包括：
26.将连接剂溶解于水性溶液中，加入磁性颗粒，得到分散相；
27.将分散相与连续相、表面活性剂混合，形成油包水乳液；
28.在油包水乳液中加入交联剂，35～45℃条件下反应0.5～2小时，调ph为9～10后升温到65～75℃继续反应1～3小时，得到磁性微球。
29.在本技术的一些实施方式中，水性溶液包括水溶液，例如可以是酸性溶液，例如甲酸、乙酸、丙酸、盐酸、柠檬酸、酒石酸、谷氨酸中的至少一种的溶液。
30.在本技术的一些实施方式中，连续相包括任选的油性液体，例如可以是石蜡、棉籽油、花生油、玉米油、大豆油、橄榄油、葵花籽油、石油醚中的至少一种。
31.在本技术的一些实施方式中，表面活性剂选自span-20、span-40、span-60、span-65、span-80、span-83、span-85、tween20、tween40、tween60、tween61、tween80、tween81、tween85中的至少一种。
32.在本技术的一些实施方式中，连接剂溶解于水性溶液中得到0.5～5％(w/v)的混合液。
33.在本技术的一些实施方式中，表面活性剂与连续相的体积百分比为0.1～8％。
34.在本技术的一些实施方式中，分散相与连续相的体积比是1：(2～20)，1：(2～10)，1：(2～8)。
35.在本技术的一些实施方式中，交联剂为醛类交联剂、环氧类交联剂、亚胺类交联剂、叠氮类交联剂中的至少一种。
36.在本技术的一些实施方式中，交联剂选自丙二醛、丁二醛、碳化二亚胺、二异氰酸酯、京尼平、戊二醛、叠氮二苯基磷中的至少一种。
37.在本技术的一些实施方式中，多元醇包括聚醚多元醇、聚酯多元醇、聚二烯多元醇、聚己内酯多元醇、聚碳酸酯多元醇、聚硫化物多元醇中的至少一种。
38.在本技术的一些实施方式中，多元醇包括聚醚多元醇、聚酯多元醇中的至少一种。
39.在本技术的一些实施方式中，聚醚多元醇为乙二醇、丙二醇、丁二醇、戊二醇、己二醇、庚二醇、辛二醇、壬二醇、癸二醇、环己二醇、环己烷二甲醇、丙三醇、己三醇等其中至少一种形成的聚醚多元醇。
40.在本技术的一些实施方式中，聚醚多元醇选自聚乙二醇(peg)、聚丙二醇(ppg)、聚丁二醇(ptmeg)中的至少一种。
41.在本技术的一些实施方式中，聚酯多元醇选自丁二醇-己二酸共聚物(pba)、己二醇-己二酸共聚物(pha)、乙烯-己二酸共聚物(pea)中的至少一种。
42.在本技术的一些实施方式中，多元醇的数均分子量在200～12000。例如，可以是200、400、600、800、1000、2000、4000、6000、8000、10000、12000。在其中一些实施方式中，多元醇的数均分子量为200～6000，600～3000。
43.在本技术的一些实施方式中，s3包括：
44.取磁性多元醇与催化剂、发泡剂混合，再加入异氰酸酯，在设定的外加磁场中反应，生成聚氨酯。
45.在本技术的一些实施方式中，异氰酸酯包括脂族、脂环族、芳族的多异氰酸酯中的至少一种。
46.在本技术的一些实施方式中，异氰酸酯包括二苯基甲烷二异氰酸酯(mdi)、粗mdi、聚合mdi、四亚甲基二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯(hdi)、多环hdi、异佛尔酮二异氰酸酯(ipdi)、甲苯2,4-二异氰酸酯或甲苯2,6-二异氰酸酯(tdi)、亚萘基二异氰酸酯(ndi)等其中至少一种。
47.在本技术的一些实施方式中，催化剂包括胺类催化剂，例如三乙胺、三丁胺、二甲基苄胺、三乙醇胺、三异丙醇胺、n-甲基二乙醇胺、n-乙基二乙醇胺、二甲基乙醇胺等其中至少一种；有机锡催化剂，例如乙酸锡(ii)、辛酸锡(ii)、乙基己酸锡(ii)和月桂酸锡(ii)，包括二乙酸二丁基锡、二月桂酸二甲基锡、二月桂酸二丁基锡、马来酸二丁基锡、二乙酸二辛基锡等其中至少一种。
48.在本技术的一些实施方式中，扩链剂包括乙二醇、丙二醇、丁二醇、二乙二醇、二丙二醇等其中至少一种。
49.在本技术的一些实施方式中，发泡剂是指任选能够在聚氨酯的合成过程中蒸发形成气态产物的物质，例如水以及低沸点的烷、醚、酮等。
50.在本技术的一些实施方式中，设定的外加磁场具有随时间和/或空间变化的磁场大小、磁场方向和磁场形状中的至少一种。通过设定的外加磁场对磁性颗粒的控制，来实现调控材料微观结构的目的，这样外加磁场的大小、方向、形状在不同位置和/或不同反应进行时间下的设定调控能够调节在材料成型过程中原料在微观上的投放，以此方式精准调控材料的微相结构。
51.在本技术的一些实施方式中，设定的外加磁场通过若干个永磁体、电磁体中的至
少一种生成。
52.可以理解的是，外加磁场可以使用永磁体或者电磁体，永磁体中可使用粘接磁体或烧结磁体，粘接磁体形状大小方便调控，也可以通过充磁设计制作出各种不同形状的磁场，但磁场强度较小，烧结磁体例如钕铁硼磁体，磁场强度大，但是磁场形状较单一。通过上述任一种形成方便控制设计的电磁场。需注意的是，按照国家相关防护规定，电磁场强度大于0.3t可能对人体造成伤害，需要注意防护，对永磁体磁场则无相关要求。
53.在本技术的一些实施方式中，反应原料多元醇负载到磁性微球上的方式可以是物理共混或化学交联。
54.在本技术的一些实施方式中，组分a和组分b采用一步法的方式制备得到聚氨酯。在另一些实施方式中，两步法合成预聚体时会破坏磁性微球与反应原料的结合，因而采用这种方法合成聚氨酯时，反应原料需要通过化学交联的方式负载到磁性微球上。
55.在本技术的一些实施方式中，设定的外加磁场的场强为0.1～1t。
56.本技术的第二方面，提供一种聚氨酯，该聚氨酯按照前述任一种制备方法制得。
57.本技术实施例克服现有技术的问题，提供了一种在制备过程中磁控调节聚氨酯微相结构的方法，在合成过程中，将反应原料负载到磁性颗粒上，从而在外加磁场的作用下，能够有效控制反应原料在某一设定区域内的富集，通过对外加磁场大小、方向等参数的调节，还可以进一步调控反应原料的富集区间、富集浓度等。进而可以获得符合设计需求的结构不同的聚氨酯微相结构，得到相应的聚氨酯材料。
58.例如参考图2，可以设定磁场强度大的区域为框架结构区域，框架区域内反应原料的浓度大，反应后生成的产物在该区域部分力学性能优异；而在框架内部，磁场强度低，反应原料的浓度低，这些区域内产品力学性能降低，柔韧性、透气性能提高；因而在发泡成型时，对原料施加间隔的磁场作用，在产物的微相上呈现出不均匀的交替结构，体现在产物的总体性能上，就能同时提高材料的压缩性能、透气性等。而且，利用该方法不仅可以制备出可控不均匀结构的聚氨酯，还可以对外加磁场的影响进行定量分析，从而对聚氨酯的结构微相关系做进一步研究。
59.本技术的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本技术的实践了解到。
附图说明
60.图1是本技术的实施例中制备方法的原理示意图。
61.图2是本技术的实施例中施加外加磁场的方法示意图。
62.图3是本技术的实施例中施加磁场后反应原料在磁场中的排布方式示意图。
63.图4是本技术的实施例中制得的聚氨酯的电镜图。
具体实施方式
64.以下将结合实施例对本技术的构思及产生的技术效果进行清楚、完整地描述，以充分地理解本技术的目的、特征和效果。显然，所描述的实施例只是本技术的一部分实施例，而不是全部实施例，基于本技术的实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下所获得的其他实施例，均属于本技术保护的范围。
65.下面详细描述本技术的实施例，描述的实施例是示例性的，仅用于解释本技术，而不能理解为对本技术的限制。
66.在本技术的描述中，若干的含义是一个以上，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。
67.除非另有定义，本技术中所使用的所有的技术和科学术语与属于本技术的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中所使用的术语只是为了描述本技术实施例的目的，不是旨在限制本技术。
68.本技术的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本技术的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
69.实施例1
70.本实施例提供一种不均匀微相的聚氨酯，制备过程参考图1，具体过程如下：
71.1.纳米磁性颗粒的制备
72.取20ml fecl3(1mol/l)与5ml fecl2(2mol/l)溶液混合均匀，加入到250ml氨水溶液(0.7mol/l)中，充分搅拌生成黑褐色沉淀，离心后弃上清，将沉淀用150ml高氯酸(2mol/l)分散，随后用超纯水洗至中性，干燥，制得fe3o4纳米磁性颗粒。
73.2.磁性微球的制备
74.取0.5g壳聚糖溶解于20ml乙酸溶液(2％，v/v)中，加入150mg fe3o4纳米磁性颗粒，搅拌条件下缓慢加入到装有80ml液体石蜡和4ml span-80混合液的三颈烧瓶中，常温下充分搅拌30min，形成油包水乳液；随后加入10ml戊二醛(50％)，在40℃的水浴中反应60min后，用naoh溶液(1mol/l)将ph值调到9.0-10.0，升温到70℃后继续反应2h；反应产物依次用丙酮、石油醚、二甲基甲酰胺(dmf)、超纯水洗涤过滤，磁体收集，60℃真空干燥，得到磁性微球。
75.3.磁性多元醇的制备
76.聚丙二醇200(ppg200)加水溶解，制成10wt％水溶液，按ppg：磁性微球的质量比为3：7加入磁性微球，超声分散，搅拌72h，加热到110℃真空脱水干燥，制得包含磁性多元醇的产物。磁性多元醇为负载在磁性微球单元上的ppg，同时产物中还含有未负载于磁性微球上的自由ppg。
77.4.发泡反应
78.取步骤3中的产物50g、发泡剂(去离子水1.25g、乙醇1g)、表面活性剂(硅油l-580)1.25g、有机锡催化剂(二月桂酸二丁基锡，dbtdl)0.05ml、胺类催化剂(三乙醇胺，tea)0.105ml、扩链剂(1,4-丁二醇，bdo)0.25g在1000rpm转速下混合均匀，然后加入异氰酸酯(二苯甲烷二异氰酸酯，mdi)50g，在相同转速下下搅拌10s直到混合物出现白色，随后将其倒入到已经施加了预定磁场的模具中乳化发泡24h。
79.参考图2，本实施例中在模具的上下两侧分别紧贴设置水平方向的铁板，这两个铁
板上远离模具的一面吸附有阵列设置的钕铁硼永磁体，上侧铁板上的永磁体靠近铁板的一侧为n极，远离铁板的一侧为s极，下侧铁板上的永磁体靠近铁板的一侧为s极，远离铁板的一侧为n极，上下两个铁板上的永磁体数量相同，且在竖直方向上一一对应，从而在模具中生成分布均匀的永磁体磁场。这些钕铁硼永磁体的表面最大磁场强度为0.5t。
80.此外，结合图3，根据实施例，磁性多元醇形成的乳液通常可近似看作宾汉流体，本实施例中对其磁场响应行为用具有可变屈服强度的bingham塑性模型来表示，因而在外加磁场的作用下，磁性颗粒会沿着磁感线方向排列成链状结构。
81.5.降温脱模
82.发泡反应结束后，降温脱模，即得具有不均匀微相结构的聚氨酯。
83.本实施例制备得到的颗粒成链的不均匀微相结构的聚氨酯与正常制备的各向同性的均匀微相结构的聚氨酯在性能上存在相当大的差别。在制备过程中，通过施加外部磁场，使带有磁性颗粒的原料排列成链状结构，固化过程中，将这些原料锁定在固定位置和方向上。而颗粒同时还可形成偶极子，磁化的颗粒的排列使整体的能量降至最低。在固化早期阶段，聚氨酯乳液的粘度较低，磁性颗粒可以自由地沿着磁力线的方向运动。由于磁性颗粒往往趋向于沿磁力线排列，已形成的磁性颗粒链之间区域位置上的磁性颗粒将被吸引和迁移到邻近的颗粒链，磁性颗粒链之间的区域将变成颗粒相对稀薄的区域，如图3所示。因此，在最终成型的材料中，颗粒链之间区域的颗粒密度会低于颗粒链区域的密度。由于颗粒排列的结果，颗粒链内的基体部分困于颗粒之间。相比颗粒链内聚合物基体的紧密排列，颗粒链之间区域的聚合物基体中颗粒的密度较低，这部分区域的结构类似各向同性的聚氨酯材料，而颗粒链构成的区域的颗粒密度超过总体复合材料填料体积比的相应密度。
84.本实施例1最终制得聚氨酯的电镜结果如图4所示，从图中可以清楚地观察到沿磁力线方向排列的以磁性颗粒为核心形成的链状结构及磁性颗粒链之间的低密度区域。
85.对比例1
86.本实施例提供一种聚氨酯材料，其制备方法与实施例1的区别在于，ppg200未通过负载到磁性微球上的方式参与合成，并且发泡过程中没有引入磁场。
87.将实施例1和对比例1制备得到的聚氨酯材料泡沫体去皮后取其芯部，参照gb/t8813-2018制成50mm
×
50mm
×
50mm的试样，采用电子万能试验机(wdt1-10，深圳市凯强利试验仪器有限公司)进行压缩性能测试，压缩速率为2mm/min，测得的50％压缩强度如表1所示。
88.将实施例1和对比例1制备得到的聚氨酯材料泡沫体去皮后取其芯部，制成80
×
10
×
2mm的哑铃型样条，采用电子万能试验机(wdt1-10，深圳市凯强利试验仪器有限公司)进行拉伸测试，拉伸速率为5mm/min，测得的断裂伸长率如表1所示。
89.表1.不同方法样品压缩强度及断裂伸长率的测试结果表：
[0090] 压缩强度(kpa)断裂伸长率(％)对比例179212实施例196(压缩方向同磁场方向)177(拉伸方向同磁场方向)
[0091]
根据标准《gb/t 1037-2021塑料薄膜与薄片水蒸气透过性能测定杯式增重与减重法》，设计24小时水蒸气透过率试验，检测样品发泡孔隙的结构变化，结果如表2所示。
[0092]
表2.透气性能检测
[0093][0094]
从表1和表2的结果可以看出，通过实施例中的方法形成的不均匀微相的聚氨酯材料中，磁性颗粒趋向于沿磁力线排列，已形成的磁性颗粒链之间区域位置上的磁性颗粒将被吸引和迁移到邻近的颗粒链，磁性颗粒链之间的区域将变成颗粒相对稀薄的区域，磁性颗粒沿着磁力线方向呈线状/棒状排列。所得不均匀微相结构样品在磁感线方向压缩强度增加，同方向拉伸强度降低。磁性颗粒链之间的区域材料分布相对稀薄，材料孔隙增加，透气性大幅增加。
[0095]
实施例2
[0096]
本实施例提供一种聚氨酯，其制备方法与实施例1的区别在于，ppg：磁性微球的质量比为1：9。
[0097]
实施例3
[0098]
本实施例提供一种聚氨酯，其制备方法与实施例1的区别在于，ppg：磁性微球的质量比为2：8。
[0099]
实施例4
[0100]
本实施例提供一种聚氨酯，其制备方法与实施例1的区别在于，ppg：磁性微球的质量比为4：6。
[0101]
实施例5
[0102]
本实施例提供一种聚氨酯，其制备方法与实施例1的区别在于，ppg：磁性微球的质量比为1：1。
[0103]
实施例6
[0104]
本实施例提供一种聚氨酯，其制备方法与实施例1的区别在于，纳米磁性颗粒的制备中按照铁钴镍摩尔比为3：6：1取硫酸亚铁、硫酸钴、硫酸镍的溶液制取fe3co6ni合金纳米磁性颗粒。
[0105]
实施例7
[0106]
本实施例提供一种聚氨酯，其制备方法与实施例1的区别在于，省去纳米磁性颗粒的制备，采用羟基铁粉代替fe3o4纳米磁性颗粒制备磁性微球。
[0107]
实施例8
[0108]
本实施例提供一种聚氨酯，其制备方法与实施例1的区别在于，省去纳米磁性颗粒的制备，采用羰基铁粉代替fe3o4纳米磁性颗粒制备磁性微球。
[0109]
实施例9
[0110]
本实施例提供一种聚氨酯，其制备方法与实施例1的区别在于，省去纳米磁性颗粒的制备，采用钕铁硼磁粉代替fe3o4纳米磁性颗粒制备磁性微球。
[0111]
实施例10
[0112]
本实施例提供一种聚氨酯，其制备方法与实施例1的区别在于，磁性微球的制备中，壳聚糖替换为等质量的纤维素。
[0113]
实施例11
[0114]
本实施例提供一种聚氨酯，其制备方法与实施例1的区别在于，磁性微球的制备
中，壳聚糖替换为等质量的聚丙烯酸。
[0115]
实施例12
[0116]
本实施例提供一种聚氨酯，其制备方法与实施例1的区别在于，磁性微球的制备中，壳聚糖替换为等质量的葡萄糖。
[0117]
实施例13
[0118]
本实施例提供一种聚氨酯，其制备方法与实施例1的区别在于，磁性微球的制备中，壳聚糖替换为等质量的柠檬酸。
[0119]
实施例14
[0120]
本实施例提供一种聚氨酯，其制备方法与实施例1的区别在于，ppg200替换为ppg2000，加石油醚溶解，制成10wt％溶液。
[0121]
实施例14
[0122]
本实施例提供一种聚氨酯，其制备方法与实施例1的区别在于，磁性微球和ppg200通过戊二醛交联代替物理共混得到磁性多元醇，同时磁性多元醇通过预聚体法代替一步法合成聚氨酯。
[0123]
实施例15
[0124]
本实施例提供一种聚氨酯，其制备方法与实施例1的区别在于，发泡过程中，永磁体的磁场方向相反。
[0125]
实施例16
[0126]
本实施例提供一种聚氨酯，其制备方法与实施例1的区别在于，发泡过程中，采用电磁体代替永磁体在模具中生成分布均匀的磁场。
[0127]
实施例17
[0128]
本实施例提供一种聚氨酯，其制备方法与实施例1的区别在于，发泡过程中，采用电磁体在模具中生成高频率变换磁场来获得剪切增稠效应。这样，本实施例通过高频变换磁场使得磁性颗粒不断做往复运动，破坏聚氨酯的成型，最终形成性能良好、开孔率较高的硬质泡沫材料。以此来避免因原料粘度大，或者力学性能好，导致发泡困难，使得形成的材料闭孔率高的问题。
[0129]
实施例18
[0130]
本实施例提供一种聚氨酯，其制备方法与实施例1的区别在于，发泡过程中，调节上下两个铁板上永磁体的数量和位置，从而获得分布不均匀的异形磁场。
[0131]
上面结合实施例对本技术作了详细说明，但是本技术不限于上述实施例，在所属技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本技术宗旨的前提下作出各种变化。此外，在不冲突的情况下，本技术的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

技术特征：
1.聚氨酯的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：s1：将连接剂修饰到磁性颗粒表面，得到磁性微球，所述连接剂具有成氢键基团；s2：将多元醇通过所述连接剂负载到所述磁性微球上，得到磁性多元醇；s3：取组分a和组分b混合，在设定的外加磁场中反应，生成所述聚氨酯，所述组分a包含所述磁性多元醇，所述组分b包含异氰酸酯。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述连接剂选自壳聚糖、葡萄糖、纤维素、柠檬酸、聚丙烯酸中的至少一种。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，s1中所述连接剂通过包埋法、化学沉淀法中的至少一种方法修饰到所述磁性颗粒的表面。4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，s1包括：将所述连接剂溶解于水性溶液中，加入所述磁性颗粒，得到分散相；将所述分散相与连续相、表面活性剂混合，形成油包水乳液；在油包水乳液中加入交联剂，35～45℃条件下反应0.5～2小时，调ph为9～10后升温到65～75℃继续反应1～3小时，得到所述磁性微球。5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述多元醇包括聚醚多元醇、聚酯多元醇中的至少一种。6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，s3包括：取所述磁性多元醇与催化剂、发泡剂混合，再加入所述异氰酸酯，在设定的外加磁场中反应，生成所述聚氨酯。7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述设定的外加磁场具有随时间和/或空间变化的磁场大小、磁场方向和磁场形状中的至少一种。8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述设定的外加磁场通过若干个永磁体、电磁体中的至少一种生成。9.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述设定的外加磁场的场强为0.1～1t。10.聚氨酯，其特征在于，采用权利要求1至9任一项所述的制备方法制得。

技术总结
本申请公开了微相结构可调的聚氨酯的制备方法及聚氨酯。本申请的第一方面，提供一种聚氨酯的制备方法，包括以下步骤：将连接剂修饰到磁性颗粒表面，得到磁性微球；将多元醇通过连接剂负载到磁性微球上，得到磁性多元醇；取磁性多元醇和异氰酸酯混合，在设定的外加磁场中进行一步法反应，生成聚氨酯。本申请实施例所提供的制备方法，将多元醇负载在磁性颗粒的表面，进而在外加磁场的作用下，可以有效调控多元醇在设定区域内的富集，以此方式在不同区域内可以合成不同的聚氨酯，从而获得结构与现有常规方法完全不同的聚氨酯微相结构，实现对聚氨酯的微相结构的自主设计，达到材料微观结构可控化的目的。结构可控化的目的。结构可控化的目的。


技术研发人员：金贵宝 李晓庆 陈俊昕 秦毅 王勋
受保护的技术使用者：深圳安迪上科新材料科技有限公司
技术研发日：2023.03.30
技术公布日：2023/8/14