星型形狀記憶聚氨酯的研究.pdf

1、近年來，形狀記憶聚氨酯由于生產(chǎn)原料廣、配方可調(diào)性大、寬的轉(zhuǎn)變溫度范圍等優(yōu)點(diǎn)被人們廣泛的研究。形狀記憶聚氨酯一般是熱塑性的兩嵌段共聚物，它的形狀記憶效應(yīng)是由它本身的兩相結(jié)構(gòu)決定的:固定相，用來記憶聚合物的初始形狀;可逆相，利用聚合物中轉(zhuǎn)變鏈段來進(jìn)行形變的固定和回復(fù)。星型聚氨酯(star-shaped polyurethane(SPU))是用星型聚己內(nèi)酯(star-shaped polycaprolactone(SPCL))與二異氰酸酯(4

2、，4'-diphenylmethane diisocyanate(MDI))、二元醇(1，4-butanediol(BDO))進(jìn)行預(yù)聚和擴(kuò)鏈反應(yīng)形成具有星型結(jié)構(gòu)的聚合物。與線型聚氨酯相比，SPU具有明確的支化結(jié)構(gòu)，單位體積內(nèi)更多的官能團(tuán)個(gè)數(shù)，同時(shí)星型結(jié)構(gòu)本身可以作為一個(gè)交聯(lián)點(diǎn)，可以使聚合物具有更加優(yōu)良的形狀記憶性能。本論文的主要研究內(nèi)容和結(jié)果如下:
　　1.用丙三醇、季戊四醇和雙季戊四醇分別引發(fā)己內(nèi)酯(ε-caprolactone

3、(CL))開環(huán)聚合物形成了具有不同臂數(shù)的SPCL。用核磁分析證明這三種不同臂數(shù)SPCL的成功制備，同時(shí)根據(jù)末端基團(tuán)質(zhì)子比值，可計(jì)算得到幾種SPCL的數(shù)均分子量;示差掃描量熱分析(DSC)對幾種SPCL的熱性能進(jìn)行了考察，它們的熔融溫度(Tm)，結(jié)晶溫度(Tc)都隨著臂數(shù)的增加呈現(xiàn)增大的趨勢。
　　2.用幾種SPCL分別與MDI和BDO進(jìn)行預(yù)聚和擴(kuò)鏈反應(yīng)制備出具有星型結(jié)構(gòu)的SPU。通過調(diào)節(jié)投料比，分別制得了軟段含量為55％，60％和

4、65％的聚氨酯。紅外分析和核磁分析表明了SPU的成功制備;DSC分析表明聚氨酯的Tm和熔融范圍隨著臂數(shù)的增加都表現(xiàn)出增大的趨勢;XRD分析表明聚氨酯是一種半結(jié)晶的熱塑性聚合物;動態(tài)熱機(jī)械分析(DMA)實(shí)驗(yàn)表明六臂SPU(6S-PU)具有比較寬的轉(zhuǎn)變溫度范圍。熱機(jī)械循環(huán)實(shí)驗(yàn)分析證明隨著臂數(shù)的增大，形變固定率(Rf)和形變回復(fù)率(Rr)都呈現(xiàn)增大的趨勢同時(shí)6S-PU-55％具有良好的三重形狀記憶效應(yīng);細(xì)胞實(shí)驗(yàn)表明材料具有良好的生物相容性。<