水性形狀記憶聚氨酯的結(jié)構(gòu)及性能研究.pdf

1、形狀記憶聚合物是當(dāng)今材料領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)之一，其研究和開(kāi)發(fā)得到了科研人員和產(chǎn)業(yè)界的廣泛關(guān)注。形狀記憶聚氨酯被譽(yù)為“最有研究?jī)r(jià)值和應(yīng)用價(jià)值的智能材料”。本文所合成的水性形狀記憶聚氨酯更是對(duì)傳統(tǒng)的溶劑型形狀記憶聚氨酯的研究的一種突破，性能優(yōu)異，在各個(gè)領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。
　　 本文從結(jié)構(gòu)對(duì)水性形狀記憶聚氨酯性能的影響著手，研究了硬段結(jié)構(gòu)，含量；小分子擴(kuò)鏈劑的結(jié)構(gòu)，交聯(lián)劑；軟段結(jié)構(gòu)以及分子量對(duì)水性形狀記憶聚氨酯的影響。主要內(nèi)容概括如下：

2、
　　 1.硬段含量，結(jié)構(gòu)，擴(kuò)鏈劑結(jié)構(gòu)及交聯(lián)劑含量對(duì)水性形狀記憶聚氨酯結(jié)構(gòu)與性能的影響。
　　 采用分子量為2000的聚己內(nèi)酯(PCL-2000)為軟段，IPDI為硬段，TMP作為交聯(lián)劑，合成一系列硬段含量不同的交聯(lián)型水性形狀記憶聚氨酯，通過(guò)FTIR，DSC，XRD，透濕性和形狀記憶性能測(cè)試等，研究了硬段含量對(duì)形狀記憶聚氨酯結(jié)構(gòu)與性能的影響以及形狀記憶聚氨酯在織物涂層上的應(yīng)用。結(jié)果表明：隨著硬段含量的提高，聚氨酯的結(jié)晶熔

3、融溫度升高，結(jié)晶度下降，形狀回復(fù)率先增大再減小。當(dāng)硬段為28.6％時(shí)，形狀回復(fù)率達(dá)到最大為94％。在織物涂層方面：隨著硬段含量的增加，聚氨酯處理過(guò)的織物的透濕量降低；隨著溫度的升高，其透濕量增大。形狀回復(fù)角較未經(jīng)處理的織物原樣有明顯增大。
　　 采用分子量2000的聚己內(nèi)酯(PCL-2000)為軟段，分別以IPDI，TDI，MDI為硬段，TMP作為交聯(lián)劑，合成了脂肪族和芳香族的水性形狀記憶聚氨酯。結(jié)果表明：芳香族MDI和TDI合

4、成的水性形狀記憶聚氨酯的結(jié)晶度明顯大于脂肪族IPDI合成的水性形狀記憶聚氨酯，形狀記憶效應(yīng)方面，MDI型的形狀記憶聚氨酯的形狀回復(fù)率最大，TDI型的其次，IPDI型的最小，這是由于硬段本身的結(jié)構(gòu)所決定的，苯環(huán)的存在使硬段的聚集力更強(qiáng)，軟硬段相分離程度增大，形狀回復(fù)效應(yīng)增強(qiáng)。
　　 采用分子量為2000的聚己內(nèi)酯(PCL-2000)為軟段，IPDI為硬段，DE，ED，BD，HD為擴(kuò)鏈劑，合成了一系列的線性的水性形狀記憶聚氨酯。研究

5、表明：ED和BD合成的水性形狀記憶聚氨酯的形狀回復(fù)率最大，多次循環(huán)拉伸測(cè)試表明，DE的穩(wěn)定性最好；相對(duì)于交聯(lián)型水性形狀記憶聚氨酯而言，線性水性形狀記憶聚氨酯的形狀回復(fù)性能較差。
　　 采用分子量為2000的聚己內(nèi)酯(PCL-2000)為軟段，IPDI為硬段，TMP作為交聯(lián)劑，合成了一系列交聯(lián)劑含量不同的水性形狀記憶聚氨酯。結(jié)果表明：隨著交聯(lián)劑含量的增加，結(jié)晶熔融峰先增大后減小，但是形狀回復(fù)率逐漸增大。
　　 2.軟段結(jié)構(gòu)

6、與軟段相對(duì)分子量對(duì)水性形狀記憶聚氨酯結(jié)構(gòu)與性能的影響
　　 采用分子量是2000的聚己二酸乙二醇酯(PEAG-2000)，聚己二酸丁二醇酯(PBAG-2000)，聚己二酸己二醇酯(PHAG-2000)作為軟段，IPDI為硬段，合成一系列的線型水性形狀記憶聚氨酯。結(jié)果表明：聚己二酸己二醇酯的結(jié)晶度最大，聚己二酸丁二醇酯其次，聚己二酸乙二醇酯最小。形狀回復(fù)效應(yīng)也是遵循這一規(guī)律。
　　 采用分子量是2000,3000,5000