[發明專利]離子型形狀記憶聚氨酯、晶型A及其制備方法和用途

有效

• 申請號: 202010224581.2
• 申請日: 2020-03-26
• 公開（公告）號: CN111269386B
• 公開（公告）日: 2021-09-28
• 發明（設計）人: 陳少軍;李永成;卓海濤
• 申請（專利權）人: 深圳大學
• 主分類號: C08G18/76
• 分類號: C08G18/76;C08G18/75;C08G18/73;C08G18/32;C08G18/85;C08J5/18;C08L75/04
• 代理公司: 北京三聚陽光知識產權代理有限公司 11250
• 代理人: 周衛賽

本發明涉及智能高分子材料技術領域，具體涉及一種離子型形狀記憶聚氨酯、晶型A及其制備方法和用途，其中，所述離子型形狀記憶聚氨酯，包含下式所示的結構：其中，R1、R2、R3如本發明說明書的定義所示；m、n為1至20的整數，本發明所提供的離子型形狀記憶聚氨酯，具有銨根離子和羧酸根離子形成穩定的離子鍵結構，解決了現有技術形狀記憶聚氨酯中氫鍵不穩定，易解離的問題，而且具有良好的光熱分級響應形狀記憶性能，可見光下保持形狀固定的狀態，具有更好的實際應用價值。

技術領域

本發明涉及智能高分子材料技術領域，具體涉及一種離子型形狀記憶聚氨酯、晶型A及其制備方法和用途。

背景技術

形狀記憶聚合物是指在受到外部刺激時，能夠發生變形并固定臨時形狀，而在進行相應的刺激變化(如溫度、光、電、磁、溶劑等)時，又可以改變形狀重新回到初始形狀的智能材料。根據響應類型可以分為熱致型、光致型、磁致型、化學感應型等。形狀記憶聚合物具有質輕價廉，加工方便，變形容易，刺激方式多樣等特點，被廣泛應用于醫療、紡織、生物傳感、航空航天、智能穿戴等領域。發展多重刺激響應一直以來是形狀記憶聚合物的重點研究方向；然而，當前普通光響應形狀記憶聚合物沒有固定性能，紫外光作用下發生形變，紫外光去除后即又回復初始形狀；因此，開發光響應與其他刺激響應的結合型刺激響應形狀記憶聚合物是當前研究的發展方向之一。

液晶聚合物也是一類非常重要的功能高分子材料，具有與眾不同的液晶特性，隨著液晶取向結構的變化，還表現與眾不同的功能特性，例如光響應特性，雙向形狀記憶性能等。然而,液晶類的光響應材料或形狀記憶聚合物材料，制備工藝復雜，原材料價格昂貴，結構可調性差。如何快速高效制備液晶型形狀記憶聚合物材料是當前市場迫切需要解決的問題。

近年來，有研究者采用氫鍵超分子作用，可以快速將液晶基元連接到形狀記憶聚合物中，實現液晶特性與形狀記憶特性的結合，制備氫鍵超分子液晶形狀記憶聚合物(Yongcheng Li，Novel photo-thermal staged-responsive supramolecular shapememory polyurethane complex，polymer，2019，127：121671)，然而氫鍵不穩定，容易解離，影響了結合效果，因此，需要進一步完善該類超分子聚合物。

發明內容

因此，本發明的其中一個目的在于提供離子型形狀記憶聚氨酯，包括如下所示的結構：

其中，R₁、R₂和R₃相互獨立地選自：具有至多40個碳原子的直鏈、環狀或支化的、飽和、不飽和或芳族的烴殘基，所述烴殘基可以包含選自-O-、-C(O)-、-NH-和-NR³-的一個或多個基團；

Y選自：具有至多40個碳原子的直鏈、環狀或支化的、飽和、不飽和或芳族的烴殘基，所述烴殘基可以包含選自-O-、-C(O)-、-NH-和-NR³-的一個或多個基團；

m、n為1至20的整數。

進一步地，包含下式所示的結構：

其中，R₄為-CH₃、-CH₂CH₃或-CH₂CH₂CH₂NH₂；

Y選自：具有至多40個碳原子的直鏈、環狀或支化的、飽和、不飽和或芳族的烴殘基，所述烴殘基可以包含選自-O-、-C(O)-、-NH-和-NR³-的一個或多個基團；

m、n為1至20的整數。