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模板原位聚合制备热固性聚氨酯 丙烯酸酯纳米阵列的方法

阅读：1020发布：2020-08-28

专利汇可以提供模板原位聚合制备热固性聚氨酯丙烯酸酯纳米阵列的方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明公开了一种模板原位聚合制备热固性聚氨酯丙烯酸酯纳米阵列的方法，包括以下步骤：（1）对多孔阳极氧化铝模板进行预处理；（2）将二异氰酸酯和低聚物二元醇反应；（3）制得两端由C=C-双键封端的聚氨酯丙烯酸酯类大分子单体 PUM；（4）真空脱泡；（5）将真空脱泡后的聚氨酯丙烯酸酯类大分子单体浸润到步骤（1）预处理后的多孔阳极氧化铝模板中，使聚氨酯丙烯酸酯类大分子单体在多孔阳极氧化铝模板的纳米孔道内发生聚合反应，经梯度加热和交联固化，得到聚合物纳米阵列；（6）去除多孔阳极氧化铝模板，得到热固性聚氨酯丙烯酸酯纳米阵列。本发明方法简单，所制备的聚氨酯丙烯酸酯纳米阵列具有结构稳定、耐热温度高等优势。，下面是模板原位聚合制备热固性聚氨酯丙烯酸酯纳米阵列的方法专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种模板原位聚合制备热固性聚氨酯丙烯酸酯纳米阵列的方法，其特征在于包括以下步骤（：1）采用表面处理剂对多孔阳极氧化铝模板进行预处理，清洗多孔阳极氧化铝模板表面及孔内杂质；（2）将二异氰酸酯和低聚物二元醇，在15~40℃的条件下反应30~40min；
（3）将溶有引发剂的丙烯酸酯单体溶液加入步骤（2）所得的溶液中，在15~30℃下反应30~
40min，得到两端由C=C-双键封端的聚氨酯丙烯酸酯类大分子单体PUM；（4）将步骤（3）中所得到的聚氨酯丙烯酸酯类大分子单体进行真空脱泡1-2h；（5）将步骤（4）真空脱泡后的聚氨酯丙烯酸酯类大分子单体浸润到步骤（1）预处理后的多孔阳极氧化铝模板中，浸润30~
50min，使聚氨酯丙烯酸酯类大分子单体在多孔阳极氧化铝模板的纳米孔道内发生聚合反应，经梯度加热和交联固化，得到聚合物纳米阵列；（6）将步骤（5）得到的聚合物纳米阵列浸泡到3mol/L的NaOH溶液中，去除多孔阳极氧化铝模板，得到热固性聚氨酯丙烯酸酯纳米阵列。
2.根据权利要求1所述的模板原位聚合制备热固性聚氨酯丙烯酸酯纳米阵列的方法，其特征在于：所述步骤（1）中多孔阳极氧化铝模板孔洞直径为80~100nm、110~150nm、160~
200nm、200~300nm中的任一种。
3.根据权利要求1所述的模板原位聚合制备热固性聚氨酯丙烯酸酯纳米阵列的方法，其特征在于：所述步骤（1）中的表面处理剂为去离子水、二氯甲烷、硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂、丙酮、乙醇中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的模板原位聚合制备热固性聚氨酯丙烯酸酯纳米阵列的方法，其特征在于：所述步骤（2）中二异氰酸酯为异佛尔酮二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯、二苯甲烷二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、对苯二异氰酸酯中的一种。
5.根据权利要求1所述的模板原位聚合制备热固性聚氨酯丙烯酸酯纳米阵列的方法，其特征在于：所述步骤（2）中低聚物二元醇为聚醚二元醇、聚酯二元醇中的至少一种。
6.根据权利要求1所述的模板原位聚合制备热固性聚氨酯丙烯酸酯纳米阵列的方法，其特征在于：所述步骤（3）中丙烯酸酯单体为分子结构中含有C=C-双键或羟基的不饱和酸酯。
7.根据权利要求1所述的模板原位聚合制备热固性聚氨酯丙烯酸酯纳米阵列的方法，其特征在于：所述步骤（3）中的引发剂为过氧化物引发剂或偶氮类引发剂。
8.根据权利要求1-7任一所述的模板原位聚合制备热固性聚氨酯丙烯酸酯纳米阵列的方法，其特征在于：所述二异氰酸酯、低聚物二元醇、溶有引发剂的丙烯酸酯单体溶液之间的摩尔比为2：1：2。

说明书全文

模板原位聚合制备热固性聚氨酯 丙烯酸酯纳米阵列的方法

技术领域

[0001] 本发明属于聚合物纳米阵列制备领域，特别是涉及一种模板原位聚合制备热固性聚氨酯丙烯酸酯纳米阵列的方法。

背景技术

[0002] 聚氨酯丙烯酸酯类大单体是一种分子量在500～20000，两端由-C=C封端，中间链段为聚氨酯分子链的活性聚合物中间体，该活性中间体在进一步聚合过程中，两端的-C=C键发生自由基聚合反应，形成具有交联网状结构的热固性聚合物——聚氨酯丙烯酸酯。聚氨酯丙烯酸酯材料兼具聚氨酯和聚丙烯酸酯两类材料的特性，具有优良的生物亲和性、高透明性、耐高低温性、耐化学药品性能、柔韧性和耐冲击性能；而且其耐热性、力学性能等明显优于通用的线性聚氨酯材料。因此，该类大单体聚合物材料在高、精、尖等特殊材料和透明材料领域具有潜在的应用价值。

[0003] 自1991年日本学者Iijima发现碳纳米管以来，各种材料的一维纳米结构（纳米管、纳米线）研究一直是国际新材料领域的研究前沿。其中聚合物纳米阵列（纳米线、纳米管）作为一个重要分支，因其优异的光学、电学、磁学、力学等特性以及在电子、生物、医学、信息等领域潜在的应用价值，更是引起了国内外科研工作者的极大关注，并成为一维纳米材料领域新的研究热点。目前，关于聚合物纳米阵列的研究主要着眼点在于通过新的制备方法、新的聚合物品种等来开发新的聚合物纳米阵列，以期寻找新的性能及用途。

[0004] 现阶段聚合物纳米阵列的制备方法主要有静电纺丝法、多孔模板法、自组装法，等等。其中，多孔模板法是最便捷、最常用、最受推崇的方法。

[0005] 目前所报道的多孔模板法主要分为两类：一类是物理（熔体/溶液）浸润法，另一类是化学（原位聚合）法。所谓物理（熔体/溶液）浸润法，是将聚合物熔体或溶液浸润多孔氧化铝模板，经冷却或溶剂挥发进而形成聚合物纳米阵列。也就是两步法，即首先将制备合成的聚合物加热熔融或是用溶剂溶解，然后通过多孔氧化铝模板二次成型制备聚合物纳米阵列。利用该种方法制备聚合物纳米阵列时，对聚合物的选择有所限制，必须是可熔融或可溶解的热塑性聚合物；而对具有不熔、不溶特性的热固性聚合物而言，上述方法尚无法适用。

[0006] 化学（原位聚合）法是利用待聚合的小分子单体和引发剂等在多孔模板的孔道内通过化学聚合反应，形成沿孔道壁生长的聚合物纳米阵列。目前，利用该方法制备的聚合物纳米阵列均是具有线性结构的热塑性聚合物，如聚苯乙烯PS、聚苯胺PANI、聚吡咯等。

[0007] 多孔模板法常用的模板有多孔氧化铝、多孔氧化硅、多孔聚酯等，其中多孔氧化铝模板最为常见。该类多孔氧化铝模板的孔径在100nm左右，厚度为几个微米，纳米孔道的长径比较大。这种特殊的结构对化学（原位聚合）法制备具有线性结构的热塑性聚合物纳米阵列较为有利；而受孔道内待聚合小分子单体的含量、交联成型收缩率、以及纳米孔道的空间局限等因素影响，利用化学（原位聚合）法制备具有交联体型结构的热固性聚合物纳米阵列较为困难。目前，在关于聚合物纳米阵列的文献中，利用多孔模板法制备热固性聚合物纳米阵列的报道尚未见诸报端。

[0008] 基于以上原因，实有必要提供一种利用模板原位聚合制备热固性聚合物纳米阵列的新方法，一方面丰富聚合物纳米阵列的研究体系，解决习知技术存在的问题，拓展习知技术的适用范围；另一方面进一步拓宽热固性聚氨酯丙烯酸酯聚合物材料的应用领域。

发明内容

[0009] 为克服目前多孔模板法制备聚合物纳米阵列在技术上存在的缺陷，进一步完善聚合物纳米阵列的制备方法，本发明提供了一种模板原位聚合制备热固性聚氨酯丙烯酸酯纳米阵列的方法；该方法以二异氰酸酯、低聚物二元醇、丙烯酸酯类单体为原料合成两端由C=C-双键封端的预聚体，然后将预聚体溶液浸润多孔阳极氧化铝模板，使预聚体在多孔阳极氧化铝中发生聚合反应，直接交联固化形成热固性聚合物纳米阵列。

[0010] 为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

[0011] 一种模板原位聚合制备热固性聚氨酯丙烯酸酯纳米阵列的方法，包括以下步骤：（1）采用表面处理剂对多孔阳极氧化铝模板进行预处理，清洗多孔阳极氧化铝模板表面及孔内杂质；（2）将二异氰酸酯和低聚物二元醇，在15~40℃的条件下反应30~40min；（3）将溶有引发剂的丙烯酸酯单体溶液加入步骤（2）所得的溶液中，在15~30℃下反应30~40min，得到两端由C=C-双键封端的聚氨酯丙烯酸酯类大分子单体PUM；（4）将步骤（3）中所得到的聚氨酯丙烯酸酯类大分子单体进行真空脱泡1-2h；（5）将步骤（4）真空脱泡后的聚氨酯丙烯酸酯类大分子单体浸润到步骤（1）预处理后的多孔阳极氧化铝模板中，浸润30~50min，使聚氨酯丙烯酸酯类大分子单体在多孔阳极氧化铝模板的纳米孔道内发生聚合反应，经梯度加热和交联固化，得到聚合物纳米阵列；（6）将步骤（5）得到的聚合物纳米阵列浸泡到3mol/L的NaOH溶液中，去除多孔阳极氧化铝模板，得到热固性聚氨酯丙烯酸酯纳米阵列。

[0012] 所述步骤（1）中多孔阳极氧化铝模板孔洞直径为80~100nm、110~150nm、160~200nm、200~300nm中的任一种。

[0013] 所述步骤（1）中的表面处理剂为去离子水、二氯甲烷、硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂、丙酮、乙醇中的至少一种。

[0014] 所述步骤（2）中二异氰酸酯为异佛尔酮二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯、二苯甲烷二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、对苯二异氰酸酯等二异氰酸酯中的一种。

[0015] 所述步骤（2）中低聚物二元醇为聚醚二元醇、聚酯二元醇、聚乙二醇、聚丙二醇、聚四氢呋喃等二元醇中的至少一种。

[0016] 所述步骤（3）中丙烯酸酯单体为分子结构中含有C=C-双键或羟基的不饱和酸酯。

[0017] 所述步骤（3）中的引发剂为过氧化物引发剂或偶氮类引发剂。

[0018] 所述二异氰酸酯、低聚物二元醇、溶有引发剂的丙烯酸酯单体溶液之间的摩尔比为2：1：2。

[0019] 与现有技术相比，本发明的有益效果为：①将具有聚合反应活性的单体（聚氨酯丙烯酸酯类大分子单体PUM）直接在AAO模板的纳米孔道内聚合，制备聚氨酯丙烯酸酯纳米阵列；②通过控制聚氨酯丙烯酸酯类大分子单体PUM（预聚体）在模板中的反应温度和反应时间，来实现其完全聚合，形成具有交联网状结构的热固性聚氨酯丙烯酸酯纳米阵列；③选用氧化铝材质的纳米孔模板，以便于后期去除模板；④通过选用不同孔洞直径的模板，以制备出不同直径的聚氨酯丙烯酸酯纳米阵列；⑤对多孔氧化铝模板做不同的前期处理，来控制其生成结构规整的聚氨酯丙烯酸酯纳米阵列；⑥在AAO模板的纳米孔道内参与聚合反应的大单体PUM经过预先设计合成，具有特定的结构和功能，因此所制备的聚合物纳米阵列结构可控、性能可调，可广泛应用于光、电、磁、热等特殊功能领域；⑦所制备的聚氨酯丙烯酸酯纳米阵列属于热固性高分子材料，同已知的热塑性聚氨酯纳米阵列相比，具有结构稳定、耐热温度高、力学性能优良、不熔、不溶等优势；⑧本发明方法简单且省去将聚合物再次熔融或溶解的过程；并且拓展了模板法制备聚合物纳米阵列的适用范围，尤其适合于热固性聚合物纳米阵列的制备。

[0020] 本发明利用模板原位聚合法制备了热固性聚合物纳米阵列，一方面丰富了聚合物纳米阵列的研究体系，解决了习知技术存在的问题，拓展了习知技术的适用范围；另一方面进一步拓宽了热固性聚氨酯丙烯酸酯聚合物材料的研究、应用领域，所制备的热固性聚氨酯丙烯酸酯纳米阵列在微/纳电容、生物医学、生命科学、微/纳传感器等领域有着诱人的应用前景和潜在的应用价值。附图说明

[0021] 图1本发明制备的热固性聚氨酯丙烯酸酯纳米阵列材料的红外光谱图。

[0022] 图2本发明实施例1制备的热固性聚氨酯丙烯酸酯纳米阵列的SEM图。

[0023] 图3本发明实施例2制备的热固性聚氨酯丙烯酸酯纳米阵列的SEM图。

[0024] 图4本发明实施例3制备的热固性聚氨酯丙烯酸酯纳米阵列的SEM图。

[0025] 图5本发明实施例4制备的热固性聚氨酯丙烯酸酯纳米阵列的SEM图。

具体实施方式

[0026] 以下结合附图和实施例对本发明进行详细说明。

[0027] 实施例1

[0028] 如图1所示，本实施例模板原位聚合制备热固性聚氨酯丙烯酸酯纳米阵列的方法，包括以下步骤：（1）将孔洞直径为80~100nm的多孔阳极氧化铝模板用去离子水溶液超声15min清洗烘干备用（；2）将18g异佛尔酮二异氰酸酯和8g聚乙二醇200加入单口瓶中，在15℃下搅拌35min；（3）然后将10g溶有过氧化二异丙苯的甲基丙烯酸-β-羟乙酯溶液加入步骤（2）的单口瓶中，在15℃下搅拌35min得到两端由C=C-双键封端的聚氨酯丙烯酸酯类大分子单体PUM（预聚体）（：4）将步骤（3）中所得到的聚氨酯丙烯酸酯类大分子单体进行真空脱泡
1.5小时（；5）将真空脱泡后的聚氨酯丙烯酸酯类大分子单体浸润到步骤（1）预处理后的多孔阳极氧化铝模板中，浸润30 min，使聚氨酯丙烯酸酯类大分子单体在多孔阳极氧化铝模板的纳米孔道内发生聚合反应，然后将浸润有聚氨酯丙烯酸酯类大分子单体的多孔阳极氧化铝模板放入烘箱，40℃恒温1h，50℃恒温1h，60℃恒温1h，70℃恒温25h，交联固化，得到聚合物纳米阵列（；6）将步骤（5）得到的聚合物纳米阵列浸泡到3mol/L的NaOH溶液中，经超声去除多孔阳极氧化铝模板后，清洗干燥，得聚氨酯丙烯酸酯纳米阵列，如图2所示。

[0029] 实施例2

[0030] 如图1所示，本实施例模板原位聚合制备热固性聚氨酯丙烯酸酯纳米阵列的方法，包括以下步骤：（1）将孔洞直径为110~150nm的多孔阳极氧化铝模板用二氯甲烷溶液超声15min清洗烘干备用（；2）将18g异佛尔酮二异氰酸酯和8g聚乙二醇200加入单口瓶中，在20℃下搅拌30min（；3）然后将10g溶有偶氮二异丁腈的甲基丙烯酸-β-羟乙酯溶液加入步骤（2）的单口瓶中，在25℃下搅拌35min，得到两端由C=C-双键封端的聚氨酯丙烯酸酯类大分子单体PUM（预聚体）；（4）将聚氨酯丙烯酸酯类大分子单体真空脱泡1小时；（5）将真空脱泡后的聚氨酯丙烯酸酯类大分子单体浸润到步骤（1）预处理后的多孔阳极氧化铝模板中，浸润35 min，使聚氨酯丙烯酸酯类大分子单体在多孔阳极氧化铝模板的纳米孔道内发生聚合反应，然后将浸润有聚氨酯丙烯酸酯类大分子单体的多孔阳极氧化铝模板放入烘箱，40℃恒温1h，50℃恒温1h，60℃恒温1h，70℃恒温25h，交联固化，得到聚合物纳米阵列；（6）将步骤（5）得到的聚合物纳米阵列浸泡到3mol/L的NaOH溶液中，经超声去除多孔阳极氧化铝模板后，清洗干燥，得聚氨酯丙烯酸酯纳米阵列，如图3所示。

[0031] 实施例3

[0032] 如图1所示，本实施例模板原位聚合制备热固性聚氨酯丙烯酸酯纳米阵列的方法，包括以下步骤：（1）将孔洞直径为160~200nm的多孔阳极氧化铝模板用二氯甲烷溶液超声15min清洗烘干备用（；2）将18g异佛尔酮二异氰酸酯和8g聚乙二醇200加入单口瓶中，在20℃下搅拌30min（；3）然后将10g溶有偶氮二异丁腈的甲基丙烯酸-β-羟乙酯溶液加入步骤（2）的单口瓶中，在25℃下搅拌35min，得到两端由C=C-双键封端的聚氨酯丙烯酸酯类大分子单体PUM（预聚体）（；4）将聚氨酯丙烯酸酯类大分子单体真空脱泡1.2小时；（5）将真空脱泡后的聚氨酯丙烯酸酯类大分子单体浸润到步骤（1）预处理后的多孔阳极氧化铝模板中，浸润35 min，使聚氨酯丙烯酸酯类大分子单体在多孔阳极氧化铝模板的纳米孔道内发生聚合反应，然后将浸润有聚氨酯丙烯酸酯类大分子单体的多孔阳极氧化铝模板放入烘箱，40℃恒温1h，50℃恒温1h，60℃恒温1h，70℃恒温25h，交联固化，得到聚合物纳米阵列（；6）将步骤（5）得到的聚合物纳米阵列浸泡到3mol/L的NaOH溶液中，经超声去除多孔阳极氧化铝模板后，清洗干燥，得聚氨酯丙烯酸酯纳米阵列，如图4所示。

[0033] 实施例4

[0034] 如图1所示，本实施例模板原位聚合制备热固性聚氨酯丙烯酸酯纳米阵列的方法，包括以下步骤：（1）将孔洞直径为200~300nm的多孔阳极氧化铝模板用二氯甲烷溶液超声15min清洗烘干备用（；2）将18g异佛尔酮二异氰酸酯和8g聚乙二醇200加入单口瓶中，在20℃下搅拌30min（；3）然后将10g溶有偶氮二异丁腈的甲基丙烯酸-β-羟乙酯溶液加入步骤（2）的单口瓶中，在25℃下搅拌35min，得到两端由C=C-双键封端的聚氨酯丙烯酸酯类大分子单体PUM（预聚体）（；4）将聚氨酯丙烯酸酯类大分子单体真空脱泡1.5小时；（5）将真空脱泡后的聚氨酯丙烯酸酯类大分子单体浸润到步骤（1）预处理后的多孔阳极氧化铝模板中，浸润35 min，使聚氨酯丙烯酸酯类大分子单体在多孔阳极氧化铝模板的纳米孔道内发生聚合反应，然后将浸润有聚氨酯丙烯酸酯类大分子单体的多孔阳极氧化铝模板放入烘箱，40℃恒温1h，50℃恒温1h，60℃恒温1h，70℃恒温25h，交联固化，得到聚合物纳米阵列（；6）将步骤（5）得到的聚合物纳米阵列浸泡到3mol/L的NaOH溶液中，经超声去除多孔阳极氧化铝模板后，清洗干燥，得聚氨酯丙烯酸酯纳米阵列，如图5所示。

[0035] 实施例5

[0036] 本实施例模板原位聚合制备热固性聚氨酯丙烯酸酯纳米阵列的方法，包括以下步骤（：1）将孔洞直径为160~200nm的多孔阳极氧化铝模板用硅烷偶联剂溶液超声15min清洗烘干备用；（2）将18g异佛尔酮二异氰酸酯和8g聚乙二醇400加入单口瓶中，在30℃下搅拌35min（；3）然后将10g溶有偶氮二异庚腈的2-羟基乙基丙烯酸酯溶液加入步骤（2）的单口瓶中，在30℃下搅拌30min，得到两端由C=C-双键封端的聚氨酯丙烯酸酯类大分子单体PUM（预聚体）；（4）将聚氨酯丙烯酸酯类大分子单体真空脱泡1小时；（5）将真空脱泡后的聚氨酯丙烯酸酯类大分子单体浸润到步骤（1）预处理后的多孔阳极氧化铝模板中，浸润35 min，使聚氨酯丙烯酸酯类大分子单体在多孔阳极氧化铝模板的纳米孔道内发生聚合反应，然后将浸润有聚氨酯丙烯酸酯类大分子单体的多孔阳极氧化铝模板放入烘箱，40℃恒温1h，50℃恒温1h，60℃恒温1h，70℃恒温25h，交联固化，得到聚合物纳米阵列；（6）将步骤（5）得到的聚合物纳米阵列浸泡到3mol/L的NaOH溶液中，经超声去除多孔阳极氧化铝模板后，清洗干燥，得聚氨酯丙烯酸酯纳米阵列。

[0037] 实施例6

[0038] 本实施例模板原位聚合制备热固性聚氨酯丙烯酸酯纳米阵列的方法，包括以下步骤（：1）将孔洞直径为200~300nm的多孔阳极氧化铝模板用钛酸酯偶联剂溶液超声15min清洗烘干备用；（2）将18g甲苯二异氰酸酯和8g聚醚二元醇加入单口瓶中，在25℃下搅拌36min（；3）然后将10g溶有偶氮二异庚腈的4-羟基丁基丙烯酸酯溶液加入步骤（2）的单口瓶中，在15℃下搅拌40min，得到两端由C=C-双键封端的聚氨酯丙烯酸酯类大分子单体PUM（预聚体）；（4）将聚氨酯丙烯酸酯类大分子单体真空脱泡2小时；（5）将真空脱泡后的聚氨酯丙烯酸酯类大分子单体浸润到步骤（1）预处理后的多孔阳极氧化铝模板中，浸润45 min，使聚氨酯丙烯酸酯类大分子单体在多孔阳极氧化铝模板的纳米孔道内发生聚合反应，然后将浸润有聚氨酯丙烯酸酯类大分子单体的多孔阳极氧化铝模板放入烘箱，40℃恒温1h，50℃恒温1h，60℃恒温1h，70℃恒温25h，交联固化，得到聚合物纳米阵列；（6）将步骤（5）得到的聚合物纳米阵列浸泡到3mol/L的NaOH溶液中，经超声去除多孔阳极氧化铝模板后，清洗干燥，得聚氨酯丙烯酸酯纳米阵列。

[0039] 实施例7

[0040] 本实施例模板原位聚合制备热固性聚氨酯丙烯酸酯纳米阵列的方法，包括以下步骤：（1）将孔洞直径为80~100nm的多孔阳极氧化铝模板用丙酮溶液超声15min清洗烘干备用；（2）将18g二苯甲烷二异氰酸酯和16g聚酯二元醇加入单口瓶中，在40℃下搅拌30min；（3）然后将10g溶有偶氮二异庚腈的季戊四醇三丙烯酸酯溶液加入步骤（2）的单口瓶中，在
30℃下搅拌35min，得到两端由C=C-双键封端的聚氨酯丙烯酸酯类大分子单体PUM（预聚体）；（4）将聚氨酯丙烯酸酯类大分子单体真空脱泡1.5小时；（5）将真空脱泡后的聚氨酯丙烯酸酯类大分子单体浸润到步骤（1）预处理后的多孔阳极氧化铝模板中，浸润50 min，使聚氨酯丙烯酸酯类大分子单体在多孔阳极氧化铝模板的纳米孔道内发生聚合反应，然后将浸润有聚氨酯丙烯酸酯类大分子单体的多孔阳极氧化铝模板放入烘箱，40℃恒温1h，50℃恒温1h，60℃恒温1h，70℃恒温25h，交联固化，得到聚合物纳米阵列；（6）将步骤（5）得到的聚合物纳米阵列浸泡到3mol/L的NaOH溶液中，经超声去除多孔阳极氧化铝模板后，清洗干燥，得聚氨酯丙烯酸酯纳米阵列。

[0041] 实施例8

[0042] 本实施例模板原位聚合制备热固性聚氨酯丙烯酸酯纳米阵列的方法，包括以下步骤（：1）将孔洞直径为110~150nm的多孔阳极氧化铝模板用乙醇溶液超声15min清洗烘干备用（；2）将18g二苯甲烷二异氰酸酯和24g聚乙二醇600加入单口瓶中，在15℃下搅拌40min；（3）然后将10g溶有偶氮二异庚腈的季戊四醇三丙烯酸酯溶液加入步骤（2）的单口瓶中，在
15℃下搅拌40min，得到两端由C=C-双键封端的聚氨酯丙烯酸酯类大分子单体PUM（预聚体）；（4）将聚氨酯丙烯酸酯类大分子单体真空脱泡2小时；（5）将真空脱泡后的聚氨酯丙烯酸酯类大分子单体浸润到步骤（1）预处理后的多孔阳极氧化铝模板中，浸润30 min，使聚氨酯丙烯酸酯类大分子单体在多孔阳极氧化铝模板的纳米孔道内发生聚合反应，然后将浸润有聚氨酯丙烯酸酯类大分子单体的多孔阳极氧化铝模板放入烘箱，40℃恒温1h，50℃恒温
1h，60℃恒温1h，70℃恒温25h，交联固化，得到聚合物纳米阵列；（6）将步骤（5）得到的聚合物纳米阵列浸泡到3mol/L的NaOH溶液中，经超声去除多孔阳极氧化铝模板后，清洗干燥，得聚氨酯丙烯酸酯纳米阵列。

[0043] 实施例9

[0044] 800基丙烯酸酯溶液溶解的过程；并且拓展了模板法制备聚合物纳米线本实施例模板原位聚合制备热固性聚氨酯丙烯酸酯纳米阵列的方法，包括以下步骤（：1）将孔洞直径为160~200nm的多孔阳极氧化铝模板用硅烷偶联剂溶液超声15min清洗烘干备用；（2）将18g六亚甲基二异氰酸酯和16g聚四氢呋喃1000加入单口瓶中，在25℃下搅拌30min；（3）然后将10g溶有过氧化二异丙苯的2-羟基乙基丙烯酸酯溶液加入步骤（2）的单口瓶中，在30℃下搅拌35min，得到两端由C=C-双键封端的聚氨酯丙烯酸酯类大分子单体PUM（预聚体）；（4）将聚氨酯丙烯酸酯类大分子单体真空脱泡1小时；（5）将真空脱泡后的聚氨酯丙烯酸酯类大分子单体浸润到步骤（1）预处理后的多孔阳极氧化铝模板中，浸润40 min，使聚氨酯丙烯酸酯类大分子单体在多孔阳极氧化铝模板的纳米孔道内发生聚合反应，然后将浸润有聚氨酯丙烯酸酯类大分子单体的多孔阳极氧化铝模板放入烘箱，40℃恒温1h，50℃恒温1h，60℃恒温
1h，70℃恒温25h，交联固化，得到聚合物纳米阵列；（6）将步骤（5）得到的聚合物纳米阵列浸泡到3mol/L的NaOH溶液中，经超声去除多孔阳极氧化铝模板后，清洗干燥，得聚氨酯丙烯酸酯纳米阵列。

[0045] 实施例10

[0046] 本实施例模板原位聚合制备热固性聚氨酯丙烯酸酯纳米阵列的方法，包括以下步骤（：1）将孔洞直径为200~300nm的多孔阳极氧化铝模板用钛酸酯偶联剂溶液超声15min清洗烘干备用；（2）将14g对苯二异氰酸酯和16g聚丙二醇400加入单口瓶中，在35℃下搅拌40min（；3）然后将12g溶有过氧化二异丙苯的4-羟基丁基丙烯酸酯溶液加入步骤（2）的单口瓶中，在28℃下搅拌35min，得到两端由C=C-双键封端的聚氨酯丙烯酸酯类大分子单体PUM（预聚体）（；4）将聚氨酯丙烯酸酯类大分子单体真空脱泡1.5小时（；5）将真空脱泡后的聚氨酯丙烯酸酯类大分子单体浸润到步骤（1）预处理后的多孔阳极氧化铝模板中，浸润35 min，使聚氨酯丙烯酸酯类大分子单体在多孔阳极氧化铝模板的纳米孔道内发生聚合反应，然后将浸润有聚氨酯丙烯酸酯类大分子单体的多孔阳极氧化铝模板放入烘箱，40℃恒温1h，50℃恒温1h，60℃恒温1h，70℃恒温25h，交联固化，得到聚合物纳米阵列；（6）将步骤（5）得到的聚合物纳米阵列浸泡到3mol/L的NaOH溶液中，经超声去除多孔阳极氧化铝模板后，清洗干燥，得聚氨酯丙烯酸酯纳米阵列。

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模板原位聚合制备热固性聚氨酯丙烯酸酯纳米阵列的方法

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