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形状记忆水性聚氨酯制备与性能研究
摘要：
本文综述了形状记忆水性聚氨酯的制备、性能及其应用研究。首先，介绍了形状记忆材料的定义、分类及原理，并阐述了水性聚氨酯的优势；其次，详细介绍了形状记忆水性聚氨酯的制备方法和技术路线；然后，重点探讨了该材料的性能，包括形状记忆性能、热稳定性、力学性能、水溶性和生物兼容性等；最后，阐述了该材料在医疗、环保等领域中的潜在应用。本文的研究表明，形状记忆水性聚氨酯具有良好的形状记忆性能、水溶性和生物兼容性等特点，其制备方法简单，具有广阔的应用前景。
关键词：形状记忆材料；水性聚氨酯；制备；性能；应用
Abstract:
Thispaperreviewedthepreparation,propertiesandapplicationresearchofshapememorywaterbornepolyurethane.Firstly,thedefinition,classificationandprincipleofshapememorymaterialswereintroduced,andtheadvantagesofwaterbornepolyurethanewerealsoexpounded.Secondly,thepreparationmethodsandtechnicalroutesofshapememorywaterbornepolyurethanesweredetailed.Then,thefocuswasondiscussingthepropertiesofthematerial,includingshapememoryperformance,thermalstability,mechanicalproperties,watersolubilityandbiocompatibility.Finally,thepotentialapplicationsofthematerialinmedicalandenvironmentalprotectionfieldswereexpounded.Theresearchinthispapershowedthatshapememorywaterbornepolyurethanehasgoodshapememoryperformance,watersolubilityandbiocompatibility,anditspreparationmethodissimplewithbroadapplicationprospects.
Keywords:shapememorymaterial;waterbornepolyurethane;preparation;properties;application
1.引言
形状记忆材料是一种能够在外界刺激下发生形状变化且能复原为原始形状的材料。水性聚氨酯是一种环保型聚合物，其具有良好的耐水性、机械性能和生物兼容性。因此，结合形状记忆技术和水性聚氨酯的特点，形状记忆水性聚氨酯已成为研究热点，并已在医疗、环保等领域得到广泛应用[1-3]。
2.形状记忆水性聚氨酯的制备方法
2.1溶液法
溶液法是目前制备形状记忆水性聚氨酯的常用方法。首先，将异氰酸酯、聚醚多元醇、聚丙烯酰胺等原料按一定比例混合，得到聚氨酯前体；然后，将聚氨酯前体溶解在水或水性溶剂中，并添加交联剂、稳定剂等辅助剂，制备出形状记忆水性聚氨酯。该方法制备的水性聚氨酯具有良好的分散性和稳定性。
2.2乳化法
乳化法是一种新型的制备方法，主要采用乳化技术和原子转移自由基聚合技术。首先，将异氰酸酯、聚醚多元醇、具有活性基团的分子、十二酸均三醇酯等原料混合制备出水性聚氨酯单体；然后，将聚氨酯单体在搅拌状态下与氧化还原稳定剂共同乳化，生成形状记忆水性聚氨酯[4]。该方法制备的水性聚氨酯具有优良的形状记忆性能和生物兼容性，适用于生物医学领域中的敷料、支架等。
3.形状记忆水性聚氨酯的性能
3.1形状记忆性能
形状记忆性能是形状记忆材料的重要性能之一。形状记忆水性聚氨酯具有很好的形状记忆性能，其形状记忆效应可达到50%以上，并且复原速度快。
3.2热稳定性
形状记忆材料的热稳定性是制约其应用的重要因素之一。形状记忆水性聚氨酯具有良好的热稳定性，能够在高温下仍保持较好的形状记忆效应。
3.3力学性能
形状记忆水性聚氨酯的力学性能主要包括拉伸强度、断裂伸长率和硬度等。研究表明，随着交联剂的增加，形状记忆水性聚氨酯的拉伸强度和硬度均有所增加，断裂伸长率有所下降。
3.4水溶性
水性聚氨酯具有良好的水溶性，形状记忆水性聚氨酯在水中具有优良的形状记忆性能。
3.5生物兼容性
形状记忆水性聚氨酯的生物兼容性是其在医疗领域中广泛应用的关键因素之一。研究表明，形状记忆水性聚氨酯具有良好的生物