[发明专利]一种含螺吡喃的光致形状记忆变色聚合物及其制备方法

说明书

本发明提供一种含螺吡喃的光致形状记忆变色聚合物及其制备方法，属于功能高分子制备技术领域，含螺吡喃的光致形状记忆变色聚合物的制备方法包括如下步骤：将聚醚多元醇或聚酯多元醇与二异氰酸酯反应，得到以异氰酸酯封端的预聚物1；向所述预聚物1中加入扩链剂，进行扩链反应，得到聚氨酯聚合物；将所述聚氨酯聚合物与螺吡喃进行反应，得到含螺吡喃的光致形状记忆变色聚合物。与现有技术比较，本发明所制备的含螺吡喃的光致形状记忆变色聚合物兼顾光致形状记忆效应和光致变色效应，即含螺吡喃的光致形状记忆变色聚合物具有很好的形状固定率、形状回复率和变色速率，可广泛应用于信息存储、防伪、柔性伪装机器人等领域。

技术领域

本发明涉及功能高分子制备技术领域，具体而言，涉及一种含螺吡喃的光致形状记忆变色聚合物及其制备方法。

背景技术

形状记忆聚合物(SMP)是一类具有形状记忆效应的刺激响应型的智能材料。当受到外界刺激时，如热、光、电、磁、化学溶剂等，材料能够由临时赋形状态恢复到初始形状，广泛应用于航空航天、生物医学和传感制动等领域。形状记忆高分子材料种类繁多，根据刺激响应不同可分为热致型、电致型、光致型、磁致型和化学响应型。目前，研究最多的是热响应型SMP，但是在一些领域的实际应用中，比如作为生物医学材料，由于温度过高会导致生物组织产生不可逆的损伤，限制了形状记忆材料的应用范围，因此热刺激并不是一种良好的诱导方式。

而目前绝大多数光致形状记忆聚合物依靠肉桂酸基团或者偶氮苯类的光化学反应或者通过添加氧化石墨烯、金纳米粒子等光热材料的光热效应实现光致形状记忆效应，在一些特殊领域，比如伪装机器人等，材料产生热量容易被红外捕捉，限制了其应用范围。

综上所述，迫切需要开发新的触发方式以适应不同领域的需要。

发明内容

本发明解决的问题是现有技术中热响应型形状记忆聚合物限制了形状记忆材料的应用范围。

为解决上述问题，本发明提供一种含螺吡喃的光致形状记忆变色聚合物的制备方法，包括如下步骤：

步骤S1,将聚醚多元醇或聚酯多元醇与二异氰酸酯反应，得到以异氰酸酯封端的预聚物1；

步骤S2,向所述预聚物1中加入扩链剂，进行扩链反应，得到聚氨酯聚合物；

步骤S3,将所述聚氨酯聚合物与螺吡喃进行反应，得到含螺吡喃的光致形状记忆变色聚合物。

可选地，步骤S1中所述聚醚多元醇或所述聚酯多元醇与所述二异氰酸酯的摩尔比为1:2-3。

可选地，步骤S2中，向所述预聚物1中加入摩尔扩链剂，进行扩链反应，得到所述聚氨酯聚合物，其中所述预聚物1与所述扩链剂的摩尔比为1：0.5-2。

可选地，步骤S2中，向所述预聚物1中加入扩链剂，进行扩链反应，得到所述聚氨酯聚合物，且所述聚氨酯聚合物为热塑性形状记忆聚氨酯高聚物，其中所述预聚物1与所述扩链剂的摩尔比为1：1-2。

可选地，步骤S3具体包括：利用溶液共混法将第一重量分数的所述螺吡喃物理填充到所述热塑性形状记忆聚氨酯高聚物中，得到含螺吡喃的光致形状记忆变色热塑性聚氨酯高聚物。

可选地，步骤S2中，向所述预聚物1中加入扩链剂，进行扩链反应，得到所述聚氨酯聚合物，且所述聚氨酯聚合物为异氰酸酯封端的预聚物2，其中所述预聚物1与所述扩链剂的摩尔比为1：0.5-1。

可选地，步骤S3具体包括：将所述异氰酸酯封端的预聚物2与第三重量份数的所述螺吡喃进行反应，得到所述含螺吡喃的光致形状记忆变色聚合物。

可选地，步骤S3具体包括：

步骤S31，将所述异氰酸酯封端的预聚物2与第二重量份数的所述螺吡喃进行反应，得到以异氰酸酯封端的预聚物3；