[發(fā)明專利]一種高性能形狀記憶的生物可降解材料

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201711348973.4
• 申請(qǐng)日: 2017-12-15
• 公開（公告）號(hào): CN108003330B
• 公開（公告）日: 2020-10-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 吳德峰;仇亞昕
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 揚(yáng)州大學(xué)
• 主分類號(hào): C08G63/12
• 分類號(hào): C08G63/12
• 代理公司: 南京鐘山專利代理有限公司 32252
• 代理人: 戴朝榮;鄭慧娟

本發(fā)明公開了一種高性能形狀記憶的生物可降解材料，所述材料是由蘋果酸與丙三醇在負(fù)壓反應(yīng)釜中進(jìn)行聚合反應(yīng)得到。反應(yīng)過程綠色無污染，反應(yīng)工藝簡(jiǎn)單易行，反應(yīng)無副產(chǎn)物排放，最終產(chǎn)物生物可降解，綠色無毒，健康環(huán)保。制備的生物可降解材料可運(yùn)用于自部署太陽帆，智能材料和織物、電子包裝或管的熱收縮膜、機(jī)械鉸鏈、能量?jī)?chǔ)存器和馬達(dá)驅(qū)動(dòng)等方面，具有重大應(yīng)用前景。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及高分子合成領(lǐng)域，具體涉及一種高性能形狀記憶的的生物可降解材料。

背景技術(shù)

形狀記憶聚合物(Shape Memory Polymer，簡(jiǎn)稱SMP),又稱為形狀記憶高分子，是指具有初始形狀的制品在一定的條件下改變其初始條件并固定后，通過外界條件(如熱、電、光、化學(xué)感應(yīng)等)的刺激又可恢復(fù)其初始形狀的高分子材料。作為一種高分子智能材料，智能電子接口問題實(shí)現(xiàn)材料智能化、高效化和環(huán)境友好化具有重要意義近年來利用動(dòng)態(tài)建構(gòu)化學(xué)的基本原理通過動(dòng)態(tài)非共價(jià)鍵、可逆動(dòng)態(tài)共價(jià)鍵相互作用設(shè)計(jì)了一系列具有良好形狀記憶性能的新型高分子材料本專利以物理型動(dòng)態(tài)鍵作為形狀記憶的的分子設(shè)計(jì)思路合成了一種新型形狀記憶高分子材料。

智能電子材料的部署組件和結(jié)構(gòu)：例如，智能材料和織物、電子包裝或管的熱收縮膜、航空的自部署太陽帆、智能醫(yī)藥器件等。對(duì)于傳統(tǒng)太空部署結(jié)構(gòu)，通過使用機(jī)械鉸鏈、能量?jī)?chǔ)存器或馬達(dá)驅(qū)動(dòng)工具來完成軌道結(jié)構(gòu)配置的改變，而 SMPs及其復(fù)合材料制備的部署構(gòu)件可以克服某些內(nèi)在缺點(diǎn)，如復(fù)雜組裝過程、大規(guī)模的機(jī)制、大體積。形狀記憶聚合物在鉸鏈、天線、光學(xué)反射鏡及變形結(jié)構(gòu)等中有基礎(chǔ)應(yīng)用通過CHEM泡沫技術(shù)，測(cè)得了一些基礎(chǔ)性能數(shù)據(jù)，證明形狀記憶聚合物及其復(fù)合材料在太空、商業(yè)、生物醫(yī)藥領(lǐng)域有不同于其他可部署結(jié)構(gòu)的有點(diǎn)。具體的日常生活中的應(yīng)用：基于SMPs的形狀記憶纖維應(yīng)用于發(fā)展熱激發(fā)的“smart”織物或未來智能衣服。NMPs材料及其在醫(yī)藥領(lǐng)域的潛在應(yīng)用：NMPs 作為臨床器件被植入人體后，其玻璃轉(zhuǎn)化溫度可以控制SMPs的形狀恢復(fù)/自部署。新開發(fā)的SMP泡沫，結(jié)合冷蟄伏彈性記憶(CHEM)加工工藝進(jìn)一步拓寬了其潛在生物醫(yī)藥應(yīng)用。SMP材料小型化和變形后，通過微導(dǎo)管植入體內(nèi)，到達(dá)正確位置后，恢復(fù)其原始設(shè)定形狀。形狀記憶材料在未來具有很大的空間和市場(chǎng)。

然而，現(xiàn)有的形狀記憶材料的很軟，并且強(qiáng)度不夠高，產(chǎn)品不綠色環(huán)保，產(chǎn)品本身有生理毒性，因此其實(shí)際應(yīng)用大大受限。

發(fā)明內(nèi)容

鑒于上述和/或現(xiàn)有高性能形狀記憶的的生物可降解材料中存在的問題，提出了本發(fā)明。

因此，本發(fā)明的目的是解決現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種高強(qiáng)度，無毒副作用的高性能形狀記憶的的生物可降解材料。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了如下技術(shù)方案：

本發(fā)明提供一種高性能形狀記憶的的生物可降解材料，所述材料是由蘋果酸與丙三醇在負(fù)壓反應(yīng)釜中進(jìn)行聚合反應(yīng)得到。

所述聚合反應(yīng)過程中需控制投料順序和反應(yīng)時(shí)間。

作為本發(fā)明所述一種高性能形狀記憶的的生物可降解材料的一種優(yōu)選方案，其中：所述投料順序和反應(yīng)時(shí)間為先投入蘋果酸反應(yīng)45h，反應(yīng)完成后提純，再投入丙三醇反應(yīng)9h。

所述聚合反應(yīng)過程中需控制反應(yīng)溫度和反應(yīng)真空度。

作為本發(fā)明所述一種高性能形狀記憶的的生物可降解材料的一種優(yōu)選方案，其中：所述溫度為：105-110℃，所述真空度為：10Pa～2000Pa。優(yōu)選溫度110℃。

需要強(qiáng)調(diào)的是反應(yīng)溫度對(duì)產(chǎn)物的性能及反應(yīng)時(shí)間有著直接影響，溫度低于 105-110℃，得不到產(chǎn)物，高于105-110℃副反應(yīng)增加，而在105℃反應(yīng)，雖然也可以得到最終產(chǎn)品，但反應(yīng)時(shí)間較長(zhǎng)，因此最終實(shí)驗(yàn)選擇110℃反應(yīng)9h為最佳條件。

所述聚合反應(yīng)過程中需控制蘋果酸與丙三醇的投料質(zhì)量比。