[发明专利]一种形状记忆聚氨酯的制备方法

说明书

本发明提供一种形状记忆聚氨酯的制备方法，涉及聚氨酯材料制备技术领域。方法包括：将1，3，5，7‑四羟基金刚烷、ε‑己内酯、催化剂以及溶剂，在惰性气体和70‑130℃的条件下反应20～50小时，得到金刚烷基星型聚ε‑己内酯，1，3，5，7‑四羟基金刚烷和所述ε‑己内酯的摩尔比为1:40～240，将金刚烷基星型聚ε‑己内酯与长链二元醇、异氰酸酯混合均匀，加入催化剂和溶剂，并在50‑100℃下反应3～9小时，得到异氰酸酯封端的聚氨酯预聚体，金刚烷基星型聚ε‑己内酯与长链二元醇的质量比为9:1～1:9，在聚氨酯预聚体中加入连接剂，以使连接剂与聚氨酯预聚体中的异氰酸酯反应，得到金刚烷基交联型的所述形状记忆聚氨酯。该方法制得的形状记忆聚氨酯有很好的形状记忆效果,扩大了范围。

技术领域

本发明属于聚氨酯材料制备技术领域，尤其涉及一种形状记忆聚氨酯的制备方法。

背景技术

形状记忆聚合物是一种能固定临时形状，并在外界刺激(如：热、光、磁性或化学)的作用下回复到初始形状的智能高分子材料。其中，完善SMPs的结构设计以及提高SMPs的功能特性是当前SMPs发展的方向，也是当前智能高分子材料研究的热点。

热致感应形状记忆聚氨酯是指在一定温度下能够变形，并能在室温或低温的条件下保持变形后的形变，当温度升高到至特定的响应温度时，可以回复到初始形状的形状记忆聚合物材料。由于热致感应形状记忆聚氨酯的温度记忆范围宽、质量轻、耐候性好、原料易得、形变量大和重复形变效果好等优点，是发展较快的形状记忆聚合物材料之一。热致感应形状记忆聚氨酯在纺织、生物医疗及日常生活等方面都具有十分巨大的潜在价值。

但是，现有技术中的热致感应形状记忆聚氨酯的形状固定率和形状回复率低，记忆效果较差，不能得到广泛的应用。

发明内容

本发明提供一种形状记忆聚氨酯的制备方法，旨在解决现有技术中的热致感应形状记忆聚氨酯的形状固定率和形状回复率低，记忆效果较差，不能得到广泛的应用的问题。

本发明提供的一种形状记忆聚氨酯的制备方法，包括：

将1，3，5，7-四羟基金刚烷、ε-己内酯、催化剂以及溶剂，在惰性气体和70-130℃的条件下反应20～50小时，得到金刚烷基星型聚ε-己内酯，所述1，3，5，7-四羟基金刚烷和所述ε-己内酯的摩尔比为1:40～240；

将所述金刚烷基星型聚ε-己内酯与长链二元醇、二异氰酸酯混合均匀，加入所述催化剂和所述溶剂，并在50-100℃下反应3～9小时，得到异氰酸酯封端的聚氨酯预聚体，所述金刚烷基星型聚ε-己内酯与长链二元醇的质量比为9:1～1:9；

在所述聚氨酯预聚体中加入连接剂，以使所述连接剂与所述聚氨酯预聚体中的异氰酸酯反应，得到金刚烷基交联型的所述形状记忆聚氨酯。

本发明提供的一种形状记忆聚氨酯的制备方法，通过将金刚烷和ε-己内酯进行聚合反应，得到金刚烷基星型聚ε-己内酯。该物质分子链长，结构稳定，在聚合过程中引入二异氰酸酯和连接剂得到交联结构稳定、框架型的形状记忆聚氨酯。由于结构稳定，框架结构容易调节，具形状固定率≥93％，形状回复率≥88％，有很好的形状记忆效果，从而扩大了应用范围。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例。

图1是本发明实施例提供的金刚烷基星型聚己内酯(Ad-PCL₄)的分子结构图；

图2是本发明实施例提供的金刚烷基星型聚己内酯(Ad-PCL₄)的核磁氢谱图；

图3是本发明实施例提供的形状记忆聚氨酯的示差扫描量热图；