一种具有形状记忆性能的互穿网络聚合物的制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN110437402A(43)申请公布日2019.11.12(21)申请号201910734358.XC08G18/58(2006.01)(22)申请日2019.08.09(71)申请人中国科学院兰州化学物理研究所地址730000甘肃省兰州市城关区天水中路18号(72)发明人张新瑞汪聪王齐华王廷梅杨增辉张耀明(74)专利代理机构兰州智和专利代理事务所(普通合伙)62201代理人张英荷(51)Int.Cl.C08G18/12(2006.01)C08G18/66(2006.01)C08G18/48(2006.01)C08G18/32(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图2页(54)发明名称一种具有形状记忆性能的互穿网络聚合物的制备方法(57)摘要本发明公开了一种具有形状记忆性能的互穿网络聚合物的制备方法，是先以聚丁二醇和甲苯二异氰酸酯为原料制得超支化聚氨酯预聚体，再与双酚A型环氧树脂中的羟基很好的完成接枝反应，得到接枝互穿网络聚合物。实验表明，聚氨酯基聚合物的形状固定率在98.6％~99.3％之间，形状回复率在97％~99.7％之间，表现出优异的形状记忆性能。而且其机械强度，弹性模量及热稳定性等都具有明显的提高具有明显的提高。CN110437402ACN110437402A权利要求书1/1页1.一种具有形状记忆性能的互穿网络聚合物复合材料的制备方法，包括以下步骤：（1）将聚丁二醇加入到甲苯二异氰酸酯，在氮气气氛下加热至50~60℃，搅拌1~2小时；再加入1,3,5-三(2-羟乙基)氰尿酸，升温至80~100℃，搅拌3~5小时，得到超支化聚氨酯预聚体；（2）向超支化聚氨酯预聚体中加入双酚A型环氧树脂，搅拌5~10分钟，然后加入4,4'-二氨基-3,3'-二氯二苯甲烷，搅拌3~5分钟后放入模具，并在100~130℃的烘箱中固化8~12小时，即得互穿网络聚合物。2.如权利要求1所述一种具有形状记忆性能的互穿网络聚合物复合材料的制备方法，其特征在于：所述聚丁二醇的分子量为1950~2050g/mol。3.如权利要求1所述一种具有形状记忆性能的互穿网络聚合物复合材料的制备方法，其特征在于：聚丁二醇与甲苯二异氰酸酯的摩尔比为1:0.2~1:0.8。4.如权利要求1所述一种具有形状记忆性能的互穿网络聚合物复合材料的制备方法，其特征在于：1,3,5-三(2-羟乙基)氰尿酸与甲苯二异氰酸酯的摩尔比为1:3~1:12。5.如权利要求1所述一种具有形状记忆性能的互穿网络聚合物复合材料的制备方法，其特征在于：双酚A型环氧树脂型号为E51，双酚A型环氧树脂与超支化聚氨酯预聚体的质量比为1:1~1:4。6.如权利要求1所述一种具有形状记忆性能的互穿网络聚合物复合材料的制备方法，其特征在于：所述4,4'-二氨基-3,3'-二氯二苯甲烷的质量为环氧树脂的0.3~0.5倍。2CN110437402A说明书1/4页一种具有形状记忆性能的互穿网络聚合物的制备方法技术领域[0001]本发明涉及一种互穿网络聚合物，尤其涉及一种具有形状记忆性能的互穿网络聚合物及其制备方法，属于聚合物合成技术领域。技术领域[0002]形状记忆聚合物（SMP）是一种在外界环境刺激下，如热、光、湿、电磁场、pH等，能够调节自身形状的智能材料。形状记忆聚合物主要是由软段和硬段组成，存在微相分离，可以通过分子设计对聚合物的记忆温度、机械性能等作出相应的调节。作为一种新型的刺激响应型材料，目前的研究主要集中在医疗设备、纺织品、高温执行器、航空航天等领域，这些领域对相变温度、热性能和机械强度提出了更高的要求。聚氨酯（PU）是一种最常见的形状记忆聚合物，由于其优异的综合性能而备受关注。然而，它们也存在不足之处，如低刚度、低抗拉强度等可能会限制它们在某些领域的应用并制约其进一步的发展。功能填料改性改善PU的力学和热学等性能是常用的手段之一，但是这需要考虑到填料的相容性和分散性等因素，甚至会对聚合物的形状记忆性能产生一定的影响，因为填料会阻碍聚合物链段的运动，导致形状恢复过程的延迟。[0003]为了避免在PU中引入填料存在的缺点，就需要一种新的方法解决其低刚度、低抗拉强度等问题。互穿聚合物网络（IPNs）是由两个或多个聚合物网络相互渗透和纠缠形成的一种新型聚合物共混技术，具有强制溶解和协同作用的特点。环氧树脂（EP）具有优异的粘合性、机械性能、易加工和成型性等特点，与PU也具有极好的相容性。聚氨酯分子链在环氧树脂网络中产生物理缠绕以及接枝反应生成化学交联点，形成互穿网络聚合物。用IPNs技术制备的复合材料，可以有效地改善其机械强度和热学性能，相较于以往在PU中添加填料的方式，不仅能保持极好的机械强度和热学性能，而且其形状记忆性