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超分子聚合物通过非共价键连接不同组分,在适当的条件下这些非共价键可以解离和重组,这个过程是可逆的,根据这一性质可以设计不同种类的功能材料。近年来,基于UPy(2-ureido-4[1H]-pyrimidone)的超分子材料受到了极大关注,UPy可以通过自互补四重氢键形成二聚体,从而大大提高超分子聚合物的聚合程度。UPy若被引入到了聚合物的端基中,则可以将低聚体通过端基UPy的二聚,形成超分子的长链,其机械性能会发生很大的改变。若多个UPy被引入到聚合物的一条链上,可以得到以UPy二聚体为物理交联点的可逆的超分子交联网络,与化学交联的聚合物网络相比,其保持了聚合物的弹性,也保留了聚合物的可加工性。本文期望将UPy可以通过四重氢键二聚的特点与聚氨酯低成本、原料简单易得、结构可设计等优点相结合,制备含UPy的聚氨酯材料。通过合成两种新型含有UPy官能团的二醇化合物,作为扩链剂通过羟基与聚氨酯预聚体中异氰酸酯的反应,将UPy官能团引入到了聚氨酯材料的主链及侧链中,合成了不同UPy含量的聚氨酯并研究了其相关性能。选用不同分子量的聚氨酯软段合成了四种主链含UPy聚氨酯。TGA, DSC, DMA测试结果表明,聚氨酯主链上引入UPy官能团会导致聚氨酯耐热性减弱,随着所用软段分子量增加,UPy含量减少,聚氨酯耐热性越来越好。由于UPy基团附近的氨酯键的氢键的引导作用,进行横向集聚形成的微晶,其熔点在60°C左右。玻璃化转变温度随着软段分子量增加而下降,同时四种主链含UPy聚氨酯都在0°C-50°C左右有个典型的橡胶平台。拉伸性能测试表明,主链含UPy聚氨酯随着软段分子量的增大,主链中UPy含量降低,使聚氨酯强度下降,但伸长率因为柔性软段分子量增大而提高。选用1,4-丁二醇与UPy侧基的二醇按不同比例混合,合成了UPy侧链含量不同的聚氨酯。TGA, DSC, DMA测试结果表明,聚氨酯中UPy侧链含量越多时,起始分解温度越低。而UPy侧链对主链的分解起到一定的延迟作用。含侧链UPy聚氨酯由于UPy基团附近的脲键的氢键的引导作用,也会进行横向集聚形成的微晶,其熔点在60°C-70°C左右。随着UPy含量的增加,使含侧链UPy聚氨酯的玻璃化转变温度向低温偏移。拉伸测试结果表明随着UPy侧链含量的增加,材料的断裂伸长率增加,而断裂强度出现先减小后增大的趋势,有一个最低点。