[發明專利]一種新型形狀記憶聚氨酯材料的加工合成方法

在審

• 申請號: 201910495621.4
• 申請日: 2019-06-10
• 公開（公告）號: CN110105529A
• 公開（公告）日: 2019-08-09
• 發明（設計）人: 邱豐;謝富平
• 申請（專利權）人: 鎮江利德爾復合材料有限公司
• 主分類號: C08G18/66
• 分類號: C08G18/66;C08G18/42;C08G18/32;C08G18/10
• 代理公司: 北京遠大卓悅知識產權代理事務所(普通合伙) 11369
• 代理人: 許小東

本發明公開了一種新型形狀記憶聚氨酯材料的加工合成方法，包括：步驟1、將聚己二酸丁二醇酯和有機溶劑加入到反應器中，進行攪拌溶解，攪拌時間為30min，得到反應液；步驟2、將異氰酸酯溶解后，分多次加入到反應液中，加入催化劑進行預聚反應，反應溫度為80～120℃，攪拌反應1～2h，得到預聚體；步驟3、將擴鏈劑溶解后加入到預聚體中，進行擴鏈反應，反應溫度為90～110，攪拌反應15～30min，加入交聯劑，攪拌反應30?50min得到反應產物；步驟4、將反應物倒在玻璃板上，并置于烘箱中進行干燥熟化，熟化時間為48h，得到成品形狀記憶聚氨酯材料。通過異氰酸酯與聚己二酸丁二醇酯預聚，再與擴鏈劑進行擴鏈，并控制擴鏈劑的加入量，提高形狀記憶聚氨酯材料的回復率和記憶效果。

技術領域

本發明涉及一種新型形狀記憶聚氨酯材料的加工合成方法，屬于材料技工領域。

背景技術

形狀記憶高分子(SMP)是一類新型的功能高分子材料，是高分子材料研究、開發、應用的一個新的分支點，它同時兼具有塑料和橡膠的特性。隨著對高分子結構和特性認識的深化，以及高分子合成技術的發展，使高分子材料通過分子設計得到預期結構和性能成為現實。形狀記憶高分子就是運用現代高分子物理學理論和高分子合成及改性技術，對通用高分子材料進行分子組合和改性獲得的一類高分子材料，如聚乙烯、聚異戊二烯、聚酯、共聚酯、聚酰胺、共聚酰胺、聚氨酯等高分子材料進行分子設計及分子結構的調整，使它們在一定條件下，被賦予一定的形狀(起始態)，當外部條件發生變化時，它可相應地改變形狀并將其固定(變形態)。如果外部環境以特定的方式和規律再次發生變化，它們便可逆的恢復至起始態。至此，完成記憶起始態-固定變形態-恢復起始態的循環。

由于形狀記憶聚氨酯材料的形狀記憶性能刺激方式多樣，應用領域也多，因此吸引了眾多研究者的注意。

但是現有的形狀記憶聚氨酯材料在應用中會出現低回復率的現象，而使記憶效果不能滿足理想的需求，因此在廣泛應用上受阻。

發明內容

本發明設計開發了一種新型形狀記憶聚氨酯材料的加工合成方法，通過異氰酸酯與聚己二酸丁二醇酯預聚，再與擴鏈劑進行擴鏈，并控制擴鏈劑的加入量，提高形狀記憶聚氨酯材料的回復率和記憶效果。

本發明的另一發明目的，通過控制反應物烘干溫度，提高烘干效率，使形狀記憶聚氨酯的性能更優異。

本發明提供的技術方案為：

一種新型形狀記憶聚氨酯材料的加工合成方法，包括：所述新型形狀記憶聚氨酯材料的由以下重量份數的組分組成：

異氰酸酯20～30份、聚己二酸丁二醇酯35～50份、擴鏈劑、交聯劑0.5～1.5、催化劑0.05～0.15以及有機溶劑120-160；

其中，擴鏈劑的重量份數N₃為：

上式中，N₁為異氰酸酯的重量份數，N₂為聚己二酸丁二醇酯的重量份數，為擴鏈劑的基礎重量份數，N₄為交聯劑的重量份數，N₅為催化劑的重量份數；

具體包括如下步驟：

步驟1、將聚己二酸丁二醇酯和有機溶劑加入到反應器中，進行攪拌溶解，攪拌時間為30min，得到反應液；

步驟2、將異氰酸酯溶解后，分多次加入到反應液中，加入催化劑進行預聚反應，反應溫度為80～120℃，攪拌反應1～2h，得到預聚體；

步驟3、將擴鏈劑溶解后加入到預聚體中，進行擴鏈反應，反應溫度為90～110℃，攪拌時間為15～30min，加入交聯劑，攪拌時間為30-50min得到反應產物；