1.一种蛛丝仿生型高韧性聚脲,其特征在于,所述蛛丝仿生型高韧性聚脲以重量份数计包括:
多元胺类有机化合物25~45份,异氰酸酯15~40份,催化剂0.1~2份,氨基酸类化合物
0.5~5份,胺类扩链剂0.1~10份,中和剂0.1~10份,无机金属纳米材料0.5~10份,有机硅氟类改性剂0.5~15份,金属离子交联剂0.1~5份,分散剂1~5份,表面活性剂0.5~10份,溶剂1~5份。
2.根据权利要求1所述的一种蛛丝仿生型高韧性聚脲,其特征在于,所述蛛丝仿生型高韧性聚脲以重量份数计包括:多元胺类有机化合物32~40份,异氰酸酯28~38份,催化剂0.1~2份,氨基酸类化合物
0.5~5份,胺类扩链剂0.5~8份,中和剂0.1~8份,无机金属纳米材料0.5~10份,有机硅氟类改性剂0.5~15份,金属离子交联剂0.1~5份,分散剂1~5份,表面活性剂0.5~10份,溶剂1~5份。
3.根据权利要求1或2所述的一种蛛丝仿生型高韧性聚脲,其特征在于,
所述多元胺类有机化合物选自生物质仲胺、聚乙烯亚胺、聚多巴胺、聚丙烯酰胺、端氨基聚醚以及聚天冬氨酸酯中的一种或多种;所述生物质仲胺包括植物油基仲胺,选自大豆油基仲胺、花生油基仲胺、蓖麻油基仲胺、芝麻油基仲胺中的一种或多种;
所述异氰酸酯选自异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)、六亚甲基二异氰酸酯(HDI)、HDI三聚体、二环己基甲烷二异氰酸酯(HMDI)、甲苯二异氰酸酯(TDI)以及赖氨酸二异氰酸酯(LDI)中的一种或多种;
所述无机金属离子交联剂选自氯化铁(FeCl3)、氯化亚铁(FeCl2)、二氯化锰(MnCl2)、氧化锌、氯化铝、硫酸铝纳米、硝酸铬、异丙醇铝、乙酰丙酮钛以及醋酸锌中的一种或多种;
所述氨基酸类化合物选自甘氨酸、谷氨酸、丝氨酸、亮氨酸、酪氨酸、甲硫氨酸、丙氨酸、天冬氨酸、谷氨酰胺、赖氨酸、天门冬酰胺中的一种或多种;
所述胺类扩链剂选自左旋多巴胺、、乙二胺基乙磺酸钠、2,6‑二氨基吡啶、异氟尔酮二胺、3,6‑二氨基咔唑、1,6‑己二胺、MOCA、二亚乙基三胺(DETA)、二乙基甲苯二胺、二乙烯三胺以及N‑氨乙基哌嗪中的一种或多种;
所述有机硅氟类改性剂选自1H,1H,2H,2H全氟十二烷基三乙氧基硅烷(HFDS)、聚三氟丙基甲基硅氧烷(PTFPMS)、1H,1H,2H,2H全氟十二烷基三氯氢硅(PFDTS)、KH‑550、KH‑560、十八烷基三氯硅烷(ODTS)、苯基三甲氧基硅烷(PTMS)、三甲基氯硅烷(TMCS)、氯代三甲基硅烷(Me3SiCl)、硫化硅橡胶、七氟‑1,1,2,2‑四氢癸基二甲基氯硅烷(HFTD)、甲基硅树脂(Al)、硅酮、1,1,1,3,3,3‑六甲基二硅氮烷(HMDS)以及甲基三乙氧基硅烷中的一种或多种;
所述无机金属纳米材料选自纳米ZnO、纳米GaN、纳米Al2O3、纳米Fe2O3、纳米NiO、纳米ZrO2、纳米GaAs、纳米TiO2以及纳米CaCO3中的一种或多种。
4.根据权利要求1或2所述的一种蛛丝仿生型高韧性聚脲,其特征在于,所述催化剂选自二丁基二月桂酸锡(DBTDL)、辛酸亚锡、异辛酸铋、月桂酸铋、新癸酸铋以及环烷酸铋中的一种或多种。
5.根据权利要求1或2所述的一种蛛丝仿生型高韧性聚脲,其特征在于,所述中和剂选自三乙胺(TEA)、三异丙醇胺、三乙醇胺(TEOA)、二乙醇胺、二甲基乙醇胺(DMEA)、二乙基乙醇胺(DEEA)以及2‑氨基‑2‑甲基丙醇中的一种或多种。
6.根据权利要求1或2所述的一种蛛丝仿生型高韧性聚脲,其特征在于,所述分散剂选自乙醇、去离子水、丙酮、丁酮、十二烷基硫酸钠以及甲基戊醇中的一种或多种。
7.根据权利要求1或2所述的一种蛛丝仿生型高韧性聚脲,其特征在于,所述表面活性剂选自乙二醇、十二烷基硫酸钠、十六烷基苯磺酸钠、十二烷基苯磺酸钠、十六烷基三甲基溴化铵、二辛基琥珀酸磺酸钠、硬脂酸钠以及聚山梨酯中的一种或多种。
8.根据权利要求1或2所述的一种蛛丝仿生型高韧性聚脲,其特征在于,所述消泡剂选自高碳醇、聚二甲基硅氧烷、乙醇、乳化硅油、苯乙酸月桂醇酯、高碳醇脂肪酸酯复合物、聚氧乙烯聚氧丙烯季戊四醇醚、聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚、聚氧丙烯甘油醚以及聚氧丙烯中的一种或多种;
所述流平剂选自丁基纤维素、聚丙烯酸、二丙酮醇、聚二甲基硅氧烷、聚甲基苯基硅氧烷、Solvesso150以及羧甲基纤维素中的一种或多种;
所述溶剂选自N,N‑二甲基甲酰胺(DMF)、丙酮(AC)、四氢呋喃(THF)、2‑丁酮、二甲基亚砜(DMSO)、乙酸异丙酯、丙二醇以及吡啶中的一种或多种。
9.一种权利要求1‑8任一项所述蛛丝仿生型高韧性聚脲的制备方法,其特征在于,所述方法包括:
将所述无机金属纳米材料分散在H2O2溶液中搅拌后离心、清洗和干燥后分散于溶剂中,加入表面活性剂调pH后超声分散,升温至50~80℃后搅拌3~5h后,后降温、离心和干燥,得到表面活性化金属纳米材料;
将多元胺类有机化合物、催化剂、溶剂与异氰酸酯混匀并水浴加热至25~80℃,在搅拌下反应2~4h,后加入胺类扩链剂进行扩链反应1~2h,检测体系异氰酸根含量至异氰酸根含量不再变化时降温至25~50℃加入有机硅氟类改性剂改性1~2h,后继续降温至0~25℃加入中和剂中和1~2h,后加入金属离子交联剂反应1~1.5h,再加入所述表面活性化金属纳米材料反应1~2h,减压蒸馏除去溶剂后得到蛛丝仿生型高韧性聚脲。
10.一种涂层,其特征在于,所述涂层由权利要求1‑8任一所述的蛛丝仿生型高韧性聚脲经涂覆、固化而成的被膜。