PCL基和PCL-PEG基形狀記憶聚氨酯的合成及結(jié)構(gòu)和性能的研究.pdf

1、形狀記憶聚氨酯因其優(yōu)異的智能特性和寬領(lǐng)域的應(yīng)用成為智能聚合物材料研究的熱點(diǎn)。但其結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的關(guān)系仍有許多不明確，故本文制備了系列形狀記憶聚氨酯，研究其微結(jié)構(gòu)、熱性能、力學(xué)性能和透濕性能，以求明晰其間的關(guān)系。 本文分別以聚己內(nèi)酯(PCL，3000)和聚己內(nèi)酯/聚乙二醇(PCL3000/PEG2000)為軟段，甲苯二異氰酸酯(TDI)為硬段，1,4—丁二醇(BDO)和丙三醇(GA)為擴(kuò)鏈劑，按設(shè)定的合成工藝，通過改變軟段成分、硬段含

2、量和擴(kuò)鏈劑類型制得質(zhì)量分?jǐn)?shù)在25％左右的線形和交聯(lián)型兩大系列形狀記憶聚氨酯溶液，并通過涂敷烘干法成膜。在此基礎(chǔ)上，通過在預(yù)聚階段加入二羥甲基丙酸(DMPA)和在擴(kuò)鏈反應(yīng)后加入三乙胺(TEA)中和，制得相應(yīng)的離子型形狀記憶聚氨酯溶液和膜。 通過差熱示差分析(DSC)、紅外光譜分析(FTIR)、廣角衍射分析(WAXD)和拉伸性能測試分析等表征了膜的熱性能、微結(jié)構(gòu)和拉伸性能。DSC測試結(jié)果表明：i)45℃—55℃溫度范圍內(nèi)均表現(xiàn)出很好

3、的軟段結(jié)晶熔融行為；ii)硬段含量的增加在一定程度上加強(qiáng)了對(duì)軟段的束縛，同時(shí)也破壞了軟段的結(jié)晶，表現(xiàn)為軟段結(jié)晶熔融溫度的增加和結(jié)晶度的降低；iii)軟段成分PEG的加入使得軟段相的結(jié)晶行為得到加強(qiáng)，表現(xiàn)為軟段結(jié)晶熔融結(jié)晶度的增加和結(jié)晶峰數(shù)量的增加。FTIR測試結(jié)果表明：i)硬段含量的增加對(duì)紅外光譜形狀沒有明顯影響，但軟段成分的改變對(duì)光譜形狀有一定影響；ii)PEG的加入使得硬段中的羰基氫鍵化的程度增加；iii)線形、交聯(lián)型和離子型三大系

4、列SMPU均出現(xiàn)無序氫鍵化羰基(C=O)吸收峰和N—H鍵的吸收峰。WAXD衍射分析表明：三大系列SMPU的軟段和硬段部分均呈現(xiàn)出比較明顯的衍射峰，這說明軟段部分和硬段部分出現(xiàn)了明顯的相分離。拉伸性能測試表明：線形和交聯(lián)型SMPU膜的拉伸性能要優(yōu)于相應(yīng)硬段含量的離子型SMPU膜的拉伸性能。 用織物透濕儀測試了膜的透濕性能，結(jié)果表明：三大系列形狀記憶聚氨酯膜均體現(xiàn)了較強(qiáng)的溫度敏感性，尤其當(dāng)溫度在35℃到50℃之間時(shí)，它們各自透濕性能