[發明專利]一種含螺吡喃的光致形狀記憶變色聚合物及其制備方法

有效

• 申請號: 202010195264.2
• 申請日: 2020-03-19
• 公開（公告）號: CN111269384B
• 公開（公告）日: 2022-07-22
• 發明（設計）人: 冷勁松;王曉飛;劉彥菊;何陽
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學
• 主分類號: C08G18/76
• 分類號: C08G18/76;C08G18/66;C08G18/48;C08G18/10;C08G18/32;C09K9/02
• 代理公司: 哈爾濱市陽光惠遠知識產權代理有限公司 23211
• 代理人: 鄧宇

本發明提供一種含螺吡喃的光致形狀記憶變色聚合物及其制備方法，屬于功能高分子制備技術領域，含螺吡喃的光致形狀記憶變色聚合物的制備方法包括如下步驟：將聚醚多元醇或聚酯多元醇與二異氰酸酯反應，得到以異氰酸酯封端的預聚物1；向所述預聚物1中加入擴鏈劑，進行擴鏈反應，得到聚氨酯聚合物；將所述聚氨酯聚合物與螺吡喃進行反應，得到含螺吡喃的光致形狀記憶變色聚合物。與現有技術比較，本發明所制備的含螺吡喃的光致形狀記憶變色聚合物兼顧光致形狀記憶效應和光致變色效應，即含螺吡喃的光致形狀記憶變色聚合物具有很好的形狀固定率、形狀回復率和變色速率，可廣泛應用于信息存儲、防偽、柔性偽裝機器人等領域。

技術領域

本發明涉及功能高分子制備技術領域，具體而言，涉及一種含螺吡喃的光致形狀記憶變色聚合物及其制備方法。

背景技術

形狀記憶聚合物(SMP)是一類具有形狀記憶效應的刺激響應型的智能材料。當受到外界刺激時，如熱、光、電、磁、化學溶劑等，材料能夠由臨時賦形狀態恢復到初始形狀，廣泛應用于航空航天、生物醫學和傳感制動等領域。形狀記憶高分子材料種類繁多，根據刺激響應不同可分為熱致型、電致型、光致型、磁致型和化學響應型。目前，研究最多的是熱響應型SMP，但是在一些領域的實際應用中，比如作為生物醫學材料，由于溫度過高會導致生物組織產生不可逆的損傷，限制了形狀記憶材料的應用范圍，因此熱刺激并不是一種良好的誘導方式。

而目前絕大多數光致形狀記憶聚合物依靠肉桂酸基團或者偶氮苯類的光化學反應或者通過添加氧化石墨烯、金納米粒子等光熱材料的光熱效應實現光致形狀記憶效應，在一些特殊領域，比如偽裝機器人等，材料產生熱量容易被紅外捕捉，限制了其應用范圍。

綜上所述，迫切需要開發新的觸發方式以適應不同領域的需要。

發明內容

本發明解決的問題是現有技術中熱響應型形狀記憶聚合物限制了形狀記憶材料的應用范圍。

為解決上述問題，本發明提供一種含螺吡喃的光致形狀記憶變色聚合物的制備方法，包括如下步驟：

步驟S1,將聚醚多元醇或聚酯多元醇與二異氰酸酯反應，得到以異氰酸酯封端的預聚物1；

步驟S2,向所述預聚物1中加入擴鏈劑，進行擴鏈反應，得到聚氨酯聚合物；

步驟S3,將所述聚氨酯聚合物與螺吡喃進行反應，得到含螺吡喃的光致形狀記憶變色聚合物。

可選地，步驟S1中所述聚醚多元醇或所述聚酯多元醇與所述二異氰酸酯的摩爾比為1:2-3。

可選地，步驟S2中，向所述預聚物1中加入摩爾擴鏈劑，進行擴鏈反應，得到所述聚氨酯聚合物，其中所述預聚物1與所述擴鏈劑的摩爾比為1：0.5-2。

可選地，步驟S2中，向所述預聚物1中加入擴鏈劑，進行擴鏈反應，得到所述聚氨酯聚合物，且所述聚氨酯聚合物為熱塑性形狀記憶聚氨酯高聚物，其中所述預聚物1與所述擴鏈劑的摩爾比為1：1-2。

可選地，步驟S3具體包括：利用溶液共混法將第一重量分數的所述螺吡喃物理填充到所述熱塑性形狀記憶聚氨酯高聚物中，得到含螺吡喃的光致形狀記憶變色熱塑性聚氨酯高聚物。

可選地，步驟S2中，向所述預聚物1中加入擴鏈劑，進行擴鏈反應，得到所述聚氨酯聚合物，且所述聚氨酯聚合物為異氰酸酯封端的預聚物2，其中所述預聚物1與所述擴鏈劑的摩爾比為1：0.5-1。

可選地，步驟S3具體包括：將所述異氰酸酯封端的預聚物2與第三重量份數的所述螺吡喃進行反應，得到所述含螺吡喃的光致形狀記憶變色聚合物。

可選地，步驟S3具體包括：

步驟S31，將所述異氰酸酯封端的預聚物2與第二重量份數的所述螺吡喃進行反應，得到以異氰酸酯封端的預聚物3；