形状记忆聚氨酯高分子材料的研究进展

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1、ExpertSeminar专家讲座形状记忆聚氨酯高分子材料的研究进展饶舟张威许戈文安徽大学化学化工学院，安徽省绿色高分子材料重点实验室，合肥230039摘要：本文综述了形状记忆聚氨酯的研究进展，X射线衍射对合成的材料微结构进行表征，结果显示分别介绍了热塑性形状记忆聚氨酯、热固性形状记忆硬段含量的增加导致SMPU的结晶度下降，形状回复聚氨酯、复合改性形状记忆聚氨酯以及水性形状记忆率减小，形状固定率始终能保持在98%左右，随着聚氨酯，并且对形状记忆聚氨酯的应用领域作了简要PCL含量及预聚物相对分子质量的增加，SMPU的结概括，最后对形状记忆聚氨酯的发

2、展方向进行了展晶度增大，但是回复响应温度逐渐降低。望。为了合成出玻璃化温度在室温与人体体温之间[8]关键词：形状记忆；聚氨酯；进展的形状记忆聚氨酯，PingPeng等自合成出分子量在500-10000的PCL大分子，用该大分子作为软段、甲苯引言二异氰酸酯(TDI)为硬段，乙二醇(EG)为扩链剂，控制随着科技水平的提高，人们对有特定新型功能的软硬段比例为1.2-1.6，制备了一系列生物降解型形状聚合物材料产生了极大的兴趣，近年来，研究工作者记忆聚氨酯。研究显示可以通过调节PCL软段与TDI-开发出了许多具有独特生物学、电学以及其他特殊性EG硬段比例

3、来改变材料的玻璃化温度，使最低回复温[1]质的功能高分子材料。由于聚氨酯的结构容易设计，度控制在37-42℃的范围内，在形状回复后还能保持软硬可调，具有耐磨性、高硬度、柔韧性好等优异的一定硬段，可以满足人体植入必须的要求。有研究工[2]机械性能，因此功能型聚氨酯高分子材料也是发展作者使两种大分子多元醇同时参与反应，Changchun[9]较为迅速的一种高分子材料。形状记忆是指材料的初Min等以六亚甲基二异氰酸酯作为偶联剂，将聚L-乳始形状经形变固定后，通过其他刺激手段（物理因素酸二元醇和乙二醇及己内酯共聚物的二元醇偶联形成[3]或化学因素）的处理

4、又能恢复到初始形状的现象，热塑性的共聚物，其在一些溶剂中容易溶解的。测试形状记忆聚氨酯(SMPU)是功能型聚氨酯中一类新型结果显示可以通过改变两种大分子二元醇的链段长度重要的功能高分子材料，它是由玻璃化温度低的软段和含量来调节共聚物的机械性能，共聚物的形变回复和玻璃化温度高的硬段聚合而成的嵌段共聚物，通过率及固定率都超过了90%，改变共聚物的组成可以制版权属《聚氨酯》杂志所有调节聚氨酯原料的配比及组成，可获得材料不同的玻备出转变温度在45℃的形状记忆聚氨酯材料。[4]璃化转变温度也就是临界记忆温度。SMPU具有抗软硬段的含量对聚氨酯弹性体形状记忆

5、性能会产[5][10]震性佳、重复形变效果好、透湿气性良好等特点，生一定影响，区洁等用聚乙二酸丁二醇酯二醇作为不过也存在恢复速度慢、重复记忆效果不理想、机软段，运用本体聚合法和溶液聚合法合成了一系列聚械强度低等缺点。本文综述了SMPU近年来的研究进氨酯弹性体，考察了聚醚添加量以及硬段含量对其性展。能的影响，结果表明当硬段含量质量分数在31%-35%时，材料的力学性能较好，形状回复率可以达到78%-1、形状记忆聚氨酯的研究概况85%，其中硬段质量分数在35%时，形状回复率最1.1热塑性形状记忆聚氨酯高，质量分数过高或者过低都会影响材料的形状回复[6

6、]形状记忆聚氨酯一般而言都是热塑性材料，其性能，软段中加入少量聚醚后，样品的断裂伸长率提形状记忆功能通过硬段聚集形成物理交联点或者化高，弹性回复性能得到改善，永久形变的能力下降，学交联点来实现。聚己内酯(PCL)是一种半结晶聚合当聚醚添加量占软段质量的4%~5%时，材料的综合性物，结构单元上含有五个亚甲基和一个酯基，具备能较好。较好的生物相容性、柔韧性以及形状记忆性，但是软段种类对形状记忆聚氨酯形态结构会产生影[11]用PCL合成的聚氨酯强度不高，研究工作者也致力于响，王小锋等以聚己二酸乙二酯(PEAG)、聚己二[7]PCL改性方面的研究。陈亚东

7、等以聚己内酯和甲苯酸丁二酯(PBAG)、聚己二酸己二酯(PHAG)、聚己内二异氰酸酯为主要原料，制备了软段结晶的热塑性形酯(PCL)为软段，4,4′-二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)状记忆聚氨酯高分子材料，用差热分析、红外分析及和超支化聚酯第三代(H30)作为硬段合成了超支化形68环球聚氨酯网www.puworld.com专家讲座ExpertSeminar状记忆聚氨酯(HBSMPUR)，对材料进行了结构表征氨酯材料好的多，材料的实用价值得到很大的提高。[15]和形态分析，结果显示聚酯二元醇的链节越长，结马艳等用甲苯二异氰酸酯(TDI)交联三枝化低晶

8、越容易，PHAG、PBAG都属于半结晶聚合物，合不饱和度聚环氧丙烷/聚乳酸两嵌段共聚物(POLA)，成出的HBSMPUR综合性能较好，并