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原料廣、配方可調性大、寬的轉變溫度范圍等優(yōu)點被人們廣泛的研究。形狀記憶聚氨酯一般是熱塑性的兩嵌段共聚物，它的形狀記憶效應是由它本身的兩相結構決定的:固定相，用來記憶聚合物的初始形狀;可逆相，利用聚合物中轉變鏈段來進行形變的固定和回復。星型聚氨酯(star-shaped polyurethane(SPU))是用星型聚己內酯(star-shaped polycaprolactone(SPCL))與二異氰酸酯(4

2、，4'-diphenylmethane diisocyanate(MDI))、二元醇(1，4-butanediol(BDO))進行預聚和擴鏈反應形成具有星型結構的聚合物。與線型聚氨酯相比，SPU具有明確的支化結構，單位體積內更多的官能團個數(shù)，同時星型結構本身可以作為一個交聯(lián)點，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容和結果如下:
　　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，同時根據末端基團質子比值，可計算得到幾種SPCL的數(shù)均分子量;示差掃描量熱分析(DSC)對幾種SPCL的熱性能進行了考察，它們的熔融溫度(Tm)，結晶溫度(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進行預聚和擴鏈反應制備出具有星型結構的SPU。通過調節(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晶的熱塑性聚合物;動態(tài)熱機械分析(DMA)實驗表明六臂SPU(6S-PU)具有比較寬的轉變溫度范圍。熱機械循環(huán)實驗分析證明隨著臂數(shù)的增大，形變固定率(Rf)和形變回復率(Rr)都呈現(xiàn)增大的趨勢同時6S-PU-55％具有良好的三重形狀記憶效應;細胞實驗表明材料具有良好的生物相容性。<