热塑性聚氨酯/聚己内酯共混物的形状记忆和力学性能

利用简单的熔融共混制备得到不同组分比的热塑性聚氨酯(TPU)/聚己内酯(PCL)共混体系,研究了两相组分比的变化对共混材料相形态、形状记忆性能和力学性能的影响。偏光显微镜观察发现,随着结晶相PCL含量的增加,其逐渐从分散相过渡至连续相再发展为基体相。热性能测试结果表明TPU的加入对PCL的熔融行为影响甚微,整个共混体系基本表现出与PCL一致的熔点。形状记忆性能测试发现共混材料的形状记忆性能表现出明显的组分依赖性,并在组分比为50%/50%性能达到最优(R_r=91%,R_f=96%)。而力学测试结果表明,PCL的加入既不会显著劣化TPU原有的拉伸强度,还能进一步提高其断裂伸长率。     

生物降解性形状记忆发泡聚己内酯的制备及性能

采用强化辐射交联的聚己内酯(PCL)作为基体,制备了一种可降解性形状记忆泡沫材料。研究了PCL的强化辐射交联特性、辐射剂量对发泡的影响以及该泡沫材料的形状记忆性。结果表明,含有多个双键官能团的单体(TMPTA)对PCL的辐射交联具有明显的促进作用;且添加多官能团单体的辐射交联规律不再遵从Charlesby-Pinner关系式,而用陈-刘-唐关系式处理,得到比较好的线性关系。同时还研究了发泡对交联PCL形状记忆性能的影响,发现PCL泡沫的形状记忆性能与辐射剂量和发泡剂的用量密切相关。当辐射剂量较高或发泡剂用量较高时,得到较好的形状记忆效应。     

形状记忆聚氨酯丙烯酸酯的制备及性能

先以二元醇(1,4-丁二醇(BDO))引发ε-己内酯(ε-CL)开环聚合得到不同相对分子质量的4种聚己内酯二醇软段,再与六亚甲基二异氰酸酯(HDI)和甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA)反应得到聚氨酯丙烯酸酯(PUA)。其中多元醇、二异氰酸酯和甲基丙烯酸羟乙酯的摩尔比为1∶2∶2。将制得的PUA溶于N,N-二甲基甲酰胺制备60%的溶液,加入光引发剂后紫外光固化制得聚氨酯丙烯酸酯薄膜。用傅里叶变换红外光谱、核磁和凝胶渗透色谱进行聚氨酯丙烯酸酯的结构和组成表征,通过差示扫描量热法、热失重分析、动态力学热分析(DMA)、力学性能测试等对PUA薄膜进行性能分析。并使用DMA的应力控制模式表征其形状记忆效应,发现当软段相对分子质量超过2000时,PUA膜具有极好的形状固定率和回复率,均高达98%以上,具有良好的重复性能。     

基于聚四氢呋喃的形状记忆聚氨酯的合成及形状记忆性能

采用两步法合成了以聚四氢呋喃(PTMG)为软段,4,4′-二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)、扩链剂2,2-二羟甲基丙酸(DMPA)和封端剂4-(2-(吡啶-4-基)乙烯基)苯酚为硬段的形状记忆聚氨酯(PTMGUs)。通过傅里叶变换红外光谱和核磁共振氢谱等表征了其结构,将聚氨酯制成薄膜后,分别通过热重分析、差示扫描量热及循环拉力动态力学分析等测试研究了硬段含量对其热性能和形状记忆性能的影响,摄像记录其形状回复过程。结果表明,不同硬段含量的PTMGUs都具有较好的形状记忆性能,4次重复形状记忆循环中PTMGUs的平均固定率与回复率都高于90%,其中PTMGU3(硬段质量分数为35%)的形状记忆性能最佳,平均固定率达到96.9%,平均回复率达到99.5%。     

形状记忆聚氨酯的性能研究及应用

分析了影响形状记忆聚氨酯性能的主要因素,综述了形状记忆聚氨酯硬段与软段的结构改性,复合改性的研究进展,并对近年来形状记忆聚氨酯的应用进行了总结和展望。     

改性多壁碳纳米管/聚氨酯形状记忆复合材料的制备及性能

利用表面引发原子转移自由基聚合(SI-ATRP)的方法在多壁碳纳米管(MWNT)表面接枝聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA),接枝改性后的多壁碳纳米管通过原位聚合法与形状记忆聚氨酯(SMPU)合成SMPU/MWNT-PMMA复合材料。采用FTIR、SEM、TGA、DMA等方法表征材料的结构与性能,并测试其形状记忆性能。结果表明,随着MWNT-PMMA含量的增大,复合材料的力学性能显著改善,最大拉伸强度达到81.30MPa,玻璃化转变温度(Tg)增大,热稳定性增强,且复合材料具有电热双敏性,循环四次后形状固定率和形状恢复率均在95%以上,具有较好的形状记忆性能。     

生物降解性形状记忆发泡聚己内酯的制备及性能EI北大核心CSCD

采用强化辐射交联的聚己内酯(PCL)作为基体,制备了一种可降解性形状记忆泡沫材料。研究了PCL的强化辐射交联特性、辐射剂量对发泡的影响以及该泡沫材料的形状记忆性。结果表明,含有多个双键官能团的单体(TMPTA)对PCL的辐射交联具有明显的促进作用;且添加多官能团单体的辐射交联规律不再遵从Charlesby-Pinner关系式,而用陈-刘-唐关系式处理,得到比较好的线性关系。同时还研究了发泡对交联PCL形状记忆性能的影响,发现PCL泡沫的形状记忆性能与辐射剂量和发泡剂的用量密切相关。当辐射剂量较高或发泡剂用量较高时,得到较好的形状记忆效应。     

含立构复合晶体的聚己内酯形状记忆弹性体的制备及性能

以聚己内酯(PCL)、左旋丙交酯(LLA)、右旋丙交酯(DLA)为原料,以辛酸亚锡(Sn(Oct)_2)为催化剂,合成了不同LA含量的P(LLA-b-CL)和P(DLA-b-CL)嵌段共聚物。用凝胶渗透色谱、核磁共振等研究了嵌段共聚物的组成与结构。将2种嵌段共聚物按一定比例溶液共混,并通过流延法得到PCL基形状记忆弹性体薄膜,研究了其结晶性能、晶体形态、力学性能及形状记忆性能。结果表明,随LA添加量增大,弹性体薄膜中的PLLA与PDLA形成的立构复合(SC)晶体结晶度增大;同时,PLA非晶区含量提高,70℃拉伸时PLA链段产生滑移,形状回复率降低。因此,弹性体中SC晶体的结晶度越高,形状回复率越高,形状回复率最佳可达93.54%。     

形状记忆聚氨酯材料的研究进展

形状记忆聚氨酯是一种可以响应外界刺激,并通过特定的热力学过程回复到初始形态的新型智能高分子材料。基于不同的应用,提供形状展开功能、形状固定及回复功能、形状回复率及回复力可控等性能。形状记忆聚氨酯可以通过热、电、光、磁等方式直接或者间接地激发材料的形状记忆性能,在智能纺织、航空航天、生物医用等领域具有广阔的应用前景。首先介绍了形状记忆聚氨酯的结构、记忆机理和分类;然后讨论了影响其形状记忆性能的因素,主要包括硬段种类和含量的影响、软段的种类和相对分子质量的影响、交联剂的影响、掺杂填料的影响等。在此基础上总结了形状记忆聚氨酯在不同领域的应用进展,最后展望了形状记忆聚氨酯网络结构化设计思路和未来的发展方向。     

热交联结合紫外光表面固化制备聚己内酯形状记忆材料

通过热引发剂引发聚己内酯（PCL）自由基交联,再结合紫外光表面二次固化的协同作用,制备了一系列光引发剂添加量不同的PCL形状记忆材料。通过差示扫描量热分析和热重分析、形状记忆性能测试和力学性能测试研究了Irgacure 2959(Ir2959)对PCL交联材料的结晶度和热稳定性、形状记忆性能、力学性能的影响。结果表明,相较于热交联体系,结合紫外光表面二次固化后明显提高了材料的形状记忆性能和力学性能。当光引发剂Ir2959质量分数为3%时（P/B/I-3）,材料的形状记忆性能达到峰值,形状固定率（Rf）和形状回复率（Rr）分别由93.0%和91.4%提升至99.5%和99.8%;拉伸强度和断裂伸长率分别由42.5 MPa和658.1%提升至49.9 MPa和805.0%。     

形状记忆聚氨酯的研究进展

聚氨酯是一种多嵌段共聚物,可通过调节原料的组成和配比,得到性能各异的新型功能高分子材料。由硬段、软段交替排列组成的聚氨酯分子链,具有微相分离的本体结构,符合热致形状记忆高分子的条件,并具有良好的强度、硬度、耐磨性、耐挠曲性和生物相客性等优异性能。本文概括了聚氨酯的形状记忆原理和特征,并对形状记忆聚氨酯的研究进展作了重点阐述。     

改性型水性聚氨酯涂层的形状记忆性能

以聚醚多元醇(N210)为软段、2,4-甲苯二异氰酸酯(TDI)为硬段、二羟甲基丙酸(DMPA)为亲水性扩链剂、合成了环氧树脂(E44)改性水性聚氨酯形状记忆涂层剂。分别利用FTIR、DSC、TG、X射线衍射等对聚合物的结构进行了分析和表征。利用二浸/二轧法对织物进行涂饰,并对织物折皱恢复性能进行形状记忆测试。结果表明:该改性水性聚氨酯形状记忆涂层剂(SMPU)的硬、软段都以无定型形式存在;经多次皂洗实验表明,所制得的水性聚氨酯形状记忆涂层剂涂饰在纺织品上经整理后有较好的形状记忆功能和折皱保持能力。     

液化MDI基形状记忆聚氨酯软段组成的选择

以液化MDI和BDO（1,4-丁二醇）为硬段,分别以聚乙二醇（PEG）,聚己二酸乙二醇酯（PEAG）,聚己二酸丁二醇酯（PBAG）,聚己二酸己二醇酯（PHAG）,聚己内酯（PCL）为软段合成了聚氨酯形状记忆材料。通过FT—IR,DSC等考察了它们的结构,比较了聚乙二醇聚氨酯（EGPU）,聚己二酸乙二醇酯聚氨酯（EAPU）,聚己二酸丁二醇酯聚氨酯（BAPU）,聚己二酸己二醇酯聚氨酯（HAPU）及聚己内酯聚氨酯（CLPU）的形状记忆性能和力学性能,研究表明,PHAG是液化MDI基形状记忆聚氨酯软段的最佳原料。     

可降解聚氨酯泡沫塑料的制备及性能

以聚乙二醇/聚己内酯(PEG/PCL)为复合软段,采用二丁基二月桂酸锡(DBTL)和三乙烯二胺(A33)作为复合催化剂,采用硅油(AK8807)作为泡沫稳定剂,由一步法制得了具有均匀泡孔且开孔率较高的可降解PUF(聚氨酯泡沫塑料);采用红外分析(IR)、光学显微镜等分析手段对这些材料的结构和形貌进行了表征,考察了材料的...     

形状记忆聚氨酯的结构与性能研究

以 2 ,4 -甲苯二异氰酸酯 (2 ,4 -TDI)、不同分子量的聚己二酸丁二醇酯 (PBAG)和 1,4-丁二醇 (BDO)为原料合成了具有形状记忆功能的聚氨酯材料。通过DSC、弯曲实验和力学实验 ,研究了形状记忆聚氨酯的性能 ,发现软段高度结晶和硬段聚集形成硬段微区是其具有较好形状记忆性能的必要条件。     

发泡剂对形状记忆聚氨酯泡沫性能的影响

以液化4,4'-二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)(MM103)、聚碳酸酯二醇(PCDL)、环己烷二甲醇(CHDM)为主要原料,水和二氯一氟乙烷为发泡剂,三乙胺和二月桂酸二丁基锡为催化剂,合成了一系列聚碳酸酯型形状记忆聚氨酯泡沫(SMPUF)。通过密度测试、压缩性能测试、显微镜测试、差示扫描量热测试、形状记忆性能测试,研究了发泡剂配合比对泡沫性能造成的影响。结果表明,在去离子水∶二氯一氟乙烷的用量摩尔配合比为4∶0条件下,形状记忆聚氨酯泡沫的密度为143kg/m~3,膨胀率74%,压缩强度0.42MPa,形状恢复率为100%,形状恢复时间为30s,并具有较好的孔结构和热性能。     

具有复杂形状的聚ε-己内酯多孔支架的模压制备方法

通过聚ε-己内酯(PCL)支架的制备，尝试了一种制备具有复杂形状的组织工程三雏多孔支架的新方法一改进的模压／粒子浸出法，并对所得外耳状多孔支架的形态、孔结构和孔隙率进行了表征。模压针对聚ε-己内酯熔体和大量盐粒的混合物进行。该方法所得支架孔隙率高达90％以上。可望用于各种不同复杂形状的三雏多孔支架的制备。     

浸没凝胶相分离法制备聚己内酯多孔支架

为了制备结构和性能满足骨组织工程支架要求的聚己内酯(PCL)多孔支架材料,采用浸没凝胶相分离法,以冰醋酸和丙酮为混合溶剂,水为凝固剂,壳聚糖(CS)颗粒为添加剂制得一系列PCL多孔支架。探讨了溶剂组成、PCL浓度、CS添加量对PCL多孔支架结构和性能的影响。结果表明:添加CS颗粒有利于形成多孔三维支架,随着CS含量的增加,孔隙率略微下降,抗压强度提高。随着PCL质量分数的增加,孔隙率明显下降,但抗压强度增大。当溶剂组成中丙酮含量为50 wt%~60 wt%,PCL质量分数不高于10 wt%时,通过改变CS用量,可制得孔隙率和力学性能满足骨组织工程要求的相互贯通的三维多孔支架材料。     

聚L-乳酸/聚ε-己内酯嵌段共聚物的形状记忆效应

采用两步法合成聚L-乳酸/聚ε-己内酯(PCLA)嵌段共聚物,并通过红外光谱(FTIR)和凝胶渗透色谱(GPC)方法加以表征.采用差示扫描量热分析(DSC)、X射线衍射分析(XRD)和拉伸试验对PCLA嵌段共聚物的微观结构和形状记忆效应进行了系统的研究.研究结果表明PCLA嵌段共聚物中聚L-乳酸(PLLA)和聚ε-已内酯(PCL)链段可以单独结晶,共聚物中存在PLLA和PCL两种结晶相.同时,PCLA嵌段共聚物具有优异的形状记忆效应,其中PLLA结晶相作为物理交联点,PCL链段及PLLA无定型相作为可逆相.在变形量为200%时,获得最大的形状恢复率超过90%,恢复力接近4MPa.     

形状记忆聚氨酯/碳纳米管复合材料在形状记忆和热处理过程中导电性能变化

采用溶液混合结合密炼的方法制备了碳纳米(CNTs)/形状记忆聚氨酯导电复合材料.电镜照片显示,CNTs在聚氨酯基体中分散均匀.该材料具有良好的导电性能,添加3％的碳管,材料导电率可达4.6 s/m,逾渗阈值仅为0.99％.加入碳管没有损害材料的形状记忆性能,碳管质量分数为3％时,材料的形状固定率为?94％,恢复率为?8...