[发明专利]一种形状记忆酚醛树脂及其制备方法

说明书

本发明提供了一种形状记忆酚醛树脂及其制备方法，所述形状记忆酚醛树脂按重量份计，包括100份甲阶酚醛树脂、5～15份异氰基聚氨酯预聚体、1～15份固化剂。本发明提供的形状记忆酚醛树脂，通过在苯环上引入聚氨酯柔性链段，使用较长的聚氨酯柔性链段分子链段对酚醛树脂改性，降低了酚醛树脂的交联密度，增加交联点之间分子链段的长度，使形状记忆酚醛树脂的分子结构有了硬段和柔软段两种分子链段结构，提高酚醛树脂的韧性，使得形状记忆酚醛树脂的具有形状记忆效应性能，使其在更多领域得到应用。

技术领域

本发明涉及高分子材料技术领域，具体而言，涉及一种形状记忆酚醛树脂及其制备方法。

背景技术

形状记忆聚合物(shape memory polymer, SMP)是一种新型智能高分子材料。相对于形状记忆合金和形状记忆陶瓷而言，它具有密度小、变形量大、赋形容易、响应温度可调等特点。这类材料受到温度、光、电场、溶剂、磁场等环境刺激时， 能够做出相应的响应，从而恢复到预先设定的形状。形状记忆聚合物不仅变形量大、赋形容易、形状响应温度便于调整，而且具有保温、绝缘性能好、不锈蚀、易着色、可印刷、质轻价廉等优点，在航空航天、信息、医疗、柔性电子、光电产品等领域有广阔的应用前景。

酚醛树脂作为三大通用树脂之一，酚醛树脂因其制得的酚醛塑料具有优良的力学性能、电绝缘性能、耐烧蚀性能以及较高的耐热性和良好的耐水性、耐化学腐蚀性能，被广泛应用于制作机械、电器零部件和耐蚀、耐烧蚀制品等。但是由于酚醛树脂有脆性大，抗变形能力差等问题，限制了酚醛树脂的进一步发展。

发明内容

本发明解决的问题是：如何提高酚醛树脂的韧性，使其在更多领域得到应用。

为解决上述问题，本发明提供一种形状记忆酚醛树脂，所述形状记忆酚醛树脂的结构式为：

其中，R为；

R1为、、、

或，-(CH₃)₆-；

R2为-(CH₂)_n-，2≤n≤20。

可选的，所述形状记忆酚醛树脂按重量份计，包括：100份甲阶酚醛树脂、5~15份异氰基聚氨酯预聚体、1~15份固化剂。

可选的，所述异氰基聚氨酯预聚体的分子量为1000~20000，且异氰基团占所述异氰基聚氨酯预聚体质量为1%~8%。

可选的，所述固化剂包括胺类固化剂、咪唑类固化剂、酸酐类固化剂或合成树脂低聚物固化剂中的一种。

可选的，所述甲阶酚醛树脂为酚类化合物和醛类化合物在碱性催化剂作用下发生加成反应获得的产物。

可选的，所述酚类化合物包括：苯酚、氟苯酚、甲酚、壬基酚、辛基酚、二甲酚、腰果酚、芳烷基酚或双酚A中的一种或多种；所述的醛类化合物包括：甲醛、多聚甲醛、糠醛或乙醛中的一种或多种。

本发明的另一目的在于提供一种如上述所述的形状记忆酚醛树脂的制备方法，包括以下步骤：

S1、向熔融的酚类化合物中加入碱性催化剂，搅拌均匀，再加入醛类化合物，加热冷凝回流，冷却至室温后抽真空脱水，制得甲阶酚醛树脂；

S2、向所述甲阶酚醛树脂中依次加入异氰基聚氨酯预聚体、固化剂，搅拌均匀，并将混合物注入预设模具内，于真空加热炉中加热固化；

S3、脱模，得到所述形状记忆酚醛树脂。

可选的，所述步骤S1中，所述酚类化合物、所述醛类化合物和所述碱性催化剂的摩尔比为1：(1.5-2):(0.02-0.04)。

可选的，所述碱性催化剂包括：氨水、氢氧化钠、氢氧化钡或氢氧化铝中的一种或多种。