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专利摘要

本发明提供了一种四重‑可逆形状记忆共结晶聚氨酯及其制备方法和应用，属于形状记忆材料技术领域。本发明在高溶剂含量(85～92wt％)条件下通过快速光固化制备聚氨酯，利用聚(ε‑己内酯)类化合物两端的双键与三巯基交联剂的巯基在紫外光下发生点击反应交联成聚合物网络，在高溶剂含量下PPDL在PCL中分散的更加均匀，固化后除溶剂时大的体积收缩使得PPDL与PCL链相互缠结，进而出现PCL与PPDL的共结晶，因而体系呈现三个熔融转变与两个结晶转变，使得聚氨酯双向形状记忆性能的耐温性增强，同时实现四重形状记忆性质，从而更好地适用于智能控制、生物医用智能材料和软体机器人等领域。 ......

基本信息

专利类型:
发明专利
申请/专利号:
CN202211552717.8
申请日期:
2022-12-06
专利申请人:
中国科学院兰州化学物理研究所
分类号:
C08F299/06 ; C08F2/48 ; C08G18/81 ; C08G18/66 ; C08G18/42 ; C08G18/38
发明/设计人:
王超，郭旗，张耀明，王廷梅，王齐华
权利要求: 1.一种四重-可逆形状记忆共结晶聚氨酯的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将聚(ω-十五内酯)二烯丙基甲酰胺、双键封端的聚(ε-己内酯)类化合物、三巯基交联剂、光引发剂和有机溶剂混合，将所得混合体系进行光固化后，除溶剂，得到四重-可逆形状记忆共结晶聚氨酯；所述有机溶剂在混合体系中的质量分数为85～92wt％；所述双键封端的聚(ε-己内酯)类化合物包括聚(ε-己内酯)二烯丙基甲酰胺或聚(ε-己内酯)二丙烯酸酯。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述聚(ω-十五内酯)二烯丙基甲酰胺的制备方法包括以下步骤：将聚(ω-十五内酯)二醇、烯丙基异氰酸酯、催化剂和第一溶剂混合，进行第一加成反应，得到聚(ω-十五内酯)二烯丙基甲酰胺；所述聚(ω-十五内酯)二醇与烯丙基异氰酸酯的摩尔比为1:(2～3)；所述催化剂为二月桂酸二丁基锡，所述催化剂的质量为所述聚(ω-十五内酯)二醇质量的1～4％；所述第一加成反应的温度为85～95℃，时间为5h。3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述聚(ω-十五内酯)二醇的制备方法包括以下步骤：将1,5,7-三叠氮双环(4.4.0)癸-5-烯、1,8-辛二醇和ω-十五内酯混合，将所得混合物料进行开环聚合反应，得到聚(ω-十五内酯)二醇；所述1,5,7-三叠氮双环(4.4.0)癸-5-烯的质量为所述混合物料质量的1～3.5％；所述1,8-辛二醇的质量为所述混合物料质量的2～3.5％；所述开环聚合反应的温度为100℃，时间为48h。4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述聚(ε-己内酯)二烯丙基甲酰胺的制备方法包括以下步骤：将聚(ε-己内酯)二元醇、烯丙基异氰酸酯、催化剂和第二溶剂混合，进行第二加成反应，得到聚(ε-己内酯)二烯丙基甲酰胺；所述聚(ε-己内酯)二元醇与烯丙基异氰酸酯的摩尔比为1:(2～3)；所述催化剂为二月桂酸二丁基锡，所述催化剂的质量为所述聚(ε-己内酯)二元醇质量的0.5～2％；所述第二加成反应的温度为85～95℃，时间为5h。5.根据权利要求1或2或4所述的制备方法，其特征在于，所述聚(ω-十五内酯)二烯丙基甲酰胺的质量为所述聚(ω-十五内酯)二烯丙基甲酰胺和聚(ε-己内酯)类化合物质量之和的5～20％。6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述有机溶剂包括三氯乙烷或氯仿，所述混合体系的固含量为8～15wt％；所述三巯基交联剂包括三羟甲基丙烷三(3-巯基丙酸酯)；所述三巯基交联剂中巯基与双键封端的聚(ε-己内酯)类化合物和聚(ω-十五内酯)二烯丙基甲酰胺)中总双键官能团的摩尔比为3:(2～6)。7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述光引发剂包括光引发剂651；所述光引发剂的质量为所述聚(ω-十五内酯)二烯丙基甲酰胺和聚(ε-己内酯)类化合物质量之和的1～5％。8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述光固化的时间为5～10min。9.权利要求1～8任一项所述制备方法制备得到的四重-可逆形状记忆共结晶聚氨酯。10.权利要求9所述四重-可逆形状记忆共结晶聚氨酯在智能控制、生物医用智能材料或软体机器人中的应用。