[發明專利]基于共晶的可重塑形狀記憶彈性體的制備方法

有效

• 申請號: 202010087918.X
• 申請日: 2020-02-12
• 公開（公告）號: CN111269373B
• 公開（公告）日: 2022-01-04
• 發明（設計）人: 潘鵬舉;袁文華;單國榮;包永忠
• 申請（專利權）人: 浙江大學衢州研究院
• 主分類號: C08G18/42
• 分類號: C08G18/42;C08F299/04;C08F2/48
• 代理公司: 杭州中成專利事務所有限公司 33212
• 代理人: 周世駿

1.一種基于共晶的可重塑形狀記憶彈性體的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)以開環聚合法制備至少兩種4～16個碳原子的線性脂肪族聚內酯二醇，作為可共晶聚酯二醇；可共晶聚酯二醇的分子量在2000～8000g/mol之間；

(2)取兩種或兩種以上可共晶聚酯二醇，與酯交換催化劑溶于適量的溶劑中，酯交換催化劑占可共晶聚酯二醇總質量的0.2～2.0wt％；均勻分散后，移除溶劑；然后將混合物加熱至100～150℃，反應0.5～6h，得到可共晶共聚酯二醇；

(3)按下述任意一種方案制備記憶彈性體：

方案一：將可共晶共聚酯二醇與作為交聯劑的多官能團異氰酸酯通過化學交聯制備彈性體，具體包括：

將可共晶共聚酯二醇和多官能團異氰酸酯加入二甲基甲酰胺中并充分溶解，混合溶液中的羥基與異氰酸酯基摩爾比為1∶1，可共晶共聚酯二醇的濃度為0.5g/ml；將混合溶液倒于模具中，在80℃反應10h完成固化，脫模后在真空烘箱40℃干燥24h；或者，

方案二：將可共晶共聚酯二醇先改性為末端雙鍵修飾的預聚物，再與作為交聯劑的多官能團巰基化合物化學交聯制備彈性體；具體包括：

(3.1)制備末端雙鍵修飾的共聚酯

將可共晶共聚酯二醇干燥處理后，逐漸加入作為溶劑的無水甲苯直至溶液澄清，然后加入作為縛酸劑的三乙胺；在冰水浴條件下逐滴加入丙烯酰氯，使反應體系中三乙胺、丙烯酰氯和可共晶共聚酯二醇的摩爾比為1∶3∶1；混合均勻后，在20℃條件下反應10h；以正己烷沉淀、過濾反應產物，并用無水甲醇反復沖洗至少3次；最后經真空40℃干燥24h，得到預聚物即末端雙鍵修飾的共聚酯；

(3.2)與作為交聯劑的多官能團巰基化合物交聯制備彈性體

將預聚物、交聯劑、光引發劑和酯交換催化劑加至二甲基甲酰胺中并充分溶解，溶液中的預聚物濃度為0.5g/ml；光引發劑占預聚物總重量的0.5wt％，酯交換催化劑占預聚物總重量的2wt％；控制預聚物和交聯劑的用量，使兩者雙鍵與巰基摩爾比為1∶1；將混合溶液移至石英玻璃模具中，在365nm紫外光照10min以實現固化；脫模后在40℃真空干燥24h，得到基于共晶的可重塑形狀記憶彈性體材料。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟(1)中的可共晶聚酯二醇選自下述的任意一種：聚(δ-戊內酯)、聚(ε-己內酯)、聚(ω-十五內酯)。

3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟(2)中的酯交換催化劑選自有機堿，或錫、鎂、鋅、鈣、鈷的金屬鹽。

4.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟(2)中的酯交換催化劑選自1,5,7-三氮雜二環[4.4.0]癸-5-烯(TBD)或醋酸鋅[Zn(ac)₂]。

5.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟(3)方案一中的交聯劑選自下述的任意一種：三苯甲烷三異氰酸酯、六亞甲基二異氰酸酯縮二脲、異佛爾酮二異氰酸酯三聚體。

6.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟(3)方案二中的交聯劑選自下述的任意一種：三羥甲基丙烷三(3-巰基丙酸酯)、四(2-巰基乙酸)季戊四醇酯、四(3-巰基丙酸)季戊四醇酯。

7.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟(3)方案二中的光引發劑是1-羥基環己基苯甲酮。

8.根據權利要求1所述方法，其特征在于，所述可重塑形狀記憶彈性體以熔點為熱轉變溫度，其范圍為20～80℃；重塑溫度為100～150℃。