形状记忆梳状聚己内酯的合成及性能研究

来源 :大连理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:myjjoey
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具有形状记忆性能的聚合物以变形程度高、转变温度低、容易加工等独到之处引起了人们的广泛关注。聚己内酯(PCL)材料是一种具有良好的生物降解性能和生物相容性能的医用材料。同时,具有杰出的柔韧性和药料传递性,可作为药物的释放的载体用于医疗。然而,聚酯材料却存在了回复的速度较慢、回复率比较低、形状记忆的稳定性能较差等问题。这些问题都极大地限制住了具有形状记忆性能的聚己内酯等材料的应用方面。因而,通过结构的设计开发出高性能的形状记忆材料是重要的研究方向。本文以正丁基锂为引发剂。利用阴离子聚合得到了分布较窄的聚丁二烯。然后利用环氧化的方法和羟基化的手段得到了多羟基的聚丁二烯。并以此作为引发剂,利用开环聚合的方式合成梳状聚己内酯-聚乳酸嵌段共聚物(gPCL-PLLA),然后对它们的形状记忆性能进行了探究。利用相同的方法合成了梳状的聚己内酯(gPCL)、梳状的聚己内酯-聚戊内酯无规共聚物(gP(CL-co-VL)),通过合成的gPCL、gP(CL-co-VL)与六甲基二异氰酸酯(HDI)进行交联反应合成了一系列基于梳状结构的复杂交联聚己内酯(C-gPCL)以及基于梳状的聚己内酯-聚戊内酯无规共聚物的复杂交联聚合物(C-gP(CL-co-VL))。对获得的交联聚合物性能进行了表征,同时,对交联聚合物形状记忆行为进行了分析。论文的主要研究内容和结果如下:(1)合成了梳状的聚己内酯-聚乳酸嵌段共聚物。当嵌段共聚物中聚己内酯链段含量不超过90%时,共聚物具有良好的形状记忆效应;4次循环后,初始形变量是50%时,形状固定率是92.9%,形状回复率是95.9%。(2)合成了基于梳状结构的复杂交联聚己内酯。聚合物具有形状记忆效应。前体分子量为11.1 kg/mol的聚合物,形状记忆性能相对最好;当拉伸形变量为100%,形状固定率能够到达94%,形状回复率接近90%。5次循环后,当初始形变量为50%的情况下,形状固定率为92.6%,形状回复率为93.6%。(3)合成了基于梳状聚己内酯-聚戊内酯无规共聚物的复杂交联聚合物。当戊内酯摩尔含量增加时,C-gP(CL-co-VL)的结晶温度(Tc)和熔融温度(Tm)先降低后升高。当戊内酯与己内酯含量相同时,结晶温度(Tc)与熔融温度(Tm)最低。熔融温度(Tm)范围为16.6℃-53.0℃,结晶温度(Tc)范围为-7.5℃-30.6℃。C-gP(CL-co-VL)具有形状记忆特性,交联结构作为固定相,梳状前体作为可逆相,形状记忆温度可调,形状稳定性优异。
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