[发明专利]一种新型形状记忆聚氨酯材料的加工合成方法

说明书

本发明公开了一种新型形状记忆聚氨酯材料的加工合成方法，包括：步骤1、将聚己二酸丁二醇酯和有机溶剂加入到反应器中，进行搅拌溶解，搅拌时间为30min，得到反应液；步骤2、将异氰酸酯溶解后，分多次加入到反应液中，加入催化剂进行预聚反应，反应温度为80～120℃，搅拌反应1～2h，得到预聚体；步骤3、将扩链剂溶解后加入到预聚体中，进行扩链反应，反应温度为90～110，搅拌反应15～30min，加入交联剂，搅拌反应30‑50min得到反应产物；步骤4、将反应物倒在玻璃板上，并置于烘箱中进行干燥熟化，熟化时间为48h，得到成品形状记忆聚氨酯材料。通过异氰酸酯与聚己二酸丁二醇酯预聚，再与扩链剂进行扩链，并控制扩链剂的加入量，提高形状记忆聚氨酯材料的回复率和记忆效果。

技术领域

本发明涉及一种新型形状记忆聚氨酯材料的加工合成方法，属于材料技工领域。

背景技术

形状记忆高分子(SMP)是一类新型的功能高分子材料，是高分子材料研究、开发、应用的一个新的分支点，它同时兼具有塑料和橡胶的特性。随着对高分子结构和特性认识的深化，以及高分子合成技术的发展，使高分子材料通过分子设计得到预期结构和性能成为现实。形状记忆高分子就是运用现代高分子物理学理论和高分子合成及改性技术，对通用高分子材料进行分子组合和改性获得的一类高分子材料，如聚乙烯、聚异戊二烯、聚酯、共聚酯、聚酰胺、共聚酰胺、聚氨酯等高分子材料进行分子设计及分子结构的调整，使它们在一定条件下，被赋予一定的形状(起始态)，当外部条件发生变化时，它可相应地改变形状并将其固定(变形态)。如果外部环境以特定的方式和规律再次发生变化，它们便可逆的恢复至起始态。至此，完成记忆起始态-固定变形态-恢复起始态的循环。

由于形状记忆聚氨酯材料的形状记忆性能刺激方式多样，应用领域也多，因此吸引了众多研究者的注意。

但是现有的形状记忆聚氨酯材料在应用中会出现低回复率的现象，而使记忆效果不能满足理想的需求，因此在广泛应用上受阻。

发明内容

本发明设计开发了一种新型形状记忆聚氨酯材料的加工合成方法，通过异氰酸酯与聚己二酸丁二醇酯预聚，再与扩链剂进行扩链，并控制扩链剂的加入量，提高形状记忆聚氨酯材料的回复率和记忆效果。

本发明的另一发明目的，通过控制反应物烘干温度，提高烘干效率，使形状记忆聚氨酯的性能更优异。

本发明提供的技术方案为：

一种新型形状记忆聚氨酯材料的加工合成方法，包括：所述新型形状记忆聚氨酯材料的由以下重量份数的组分组成：

异氰酸酯20～30份、聚己二酸丁二醇酯35～50份、扩链剂、交联剂0.5～1.5、催化剂0.05～0.15以及有机溶剂120-160；

其中，扩链剂的重量份数N₃为：

上式中，N₁为异氰酸酯的重量份数，N₂为聚己二酸丁二醇酯的重量份数，为扩链剂的基础重量份数，N₄为交联剂的重量份数，N₅为催化剂的重量份数；

具体包括如下步骤：

步骤1、将聚己二酸丁二醇酯和有机溶剂加入到反应器中，进行搅拌溶解，搅拌时间为30min，得到反应液；

步骤2、将异氰酸酯溶解后，分多次加入到反应液中，加入催化剂进行预聚反应，反应温度为80～120℃，搅拌反应1～2h，得到预聚体；

步骤3、将扩链剂溶解后加入到预聚体中，进行扩链反应，反应温度为90～110℃，搅拌时间为15～30min，加入交联剂，搅拌时间为30-50min得到反应产物；