形状记忆水性聚氨酯的研究

论文摘要

采用平均分子量为3000左右的聚己内酯二元醇（PCL-3000）、聚己二酸丁二醇酯二元醇（PBA-3000）、聚己二酸己二醇酯二元醇（PHA-3000）和聚癸二酸丁二醇酯二元醇（PBSe-3201）合成了四种具有不同软段结构的SPU水分散液。结果表明,PCL-3000合成的SPU具有最高的拉伸强度、模量和断裂伸长率；PBA-3000合成的SPU的水蒸气透过量（WVT）和形状回复率最高,而PBSe-3201合成的SPU因结晶性最强而有最高的形状固定率。合成了一系列含聚乙二醇（PEG-200, Mn=200）的聚（己二酸-己二醇-PEG）酯二元醇,并以此为软段合成SPU水分散液。研究发现,随着聚酯软段中PEG含量的增加,SPU水分散液粒径逐渐增大,SPU膜的结晶度和熔点降低,但SPU膜中软硬段相的微相分离程度提高；SPU膜的吸水率和水蒸气透过率均大幅度增加,但力学强度和形状回复率均先增大后减小。制备了不同PEG-200含量的聚己二酸己二醇酯（PHA）基SPU水分散液。随着PEG含量的增加,SPU水分散液的平均粒径增大,表观粘度减小,SPU膜软硬段间的微相分离程度先增大后减小,结晶度下降；SPU膜的吸水率逐渐增大,水蒸气透过量、形变固定率和形状回复温度均先增大后减小。制备了不同十八醇（ODO）含量的聚己二酸丁二醇酯基SPU水分散液。随着ODO含量的增加,SPU膜中脲羰基的氢键化程度提高,软硬段间的微相分离程度提高,结晶度有很大的提高；SPU膜的形状固定率增大且形状回复温度升高,十次循环拉伸后形状固定率的下降幅度减小。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 形状记忆聚氨酯（shape memory polyurethane,SPU）
• 1.1.1 概况
• 1.1.2 形状记忆聚氨酯的结构特点
• 1.1.3 形状记忆机理
• 1.1.4 形状记忆聚氨酯的发展与现状
• 1.1.5 形状记忆聚氨酯的应用
• 1.2 形状记忆水性聚氨酯
• 1.2.1 制备原料
• 1.2.2 乳化方法
• 1.2.3 制备方法
• 1.3 本课题主要研究内容及主要创新点
• 第2章 不同软段结构的形状记忆水性聚氨酯的研究
• 2.1 引言
• 2.2 实验部分
• 2.2.1 原料与试剂
• 2.2.2 聚癸二酸丁二醇酯的合成与表征
• 2.2.3 形状记忆水性聚氨酯的合成与表征
• 2.3 结果与讨论
• 2.3.1 聚癸二酸丁二醇酯的结构与形态
• 2.3.2 形状记忆水性聚氨酯的结构与性能
• 2.4 结论
• 第3章 聚（己二酸-己二醇-PEG）酯基形状记忆水性聚氨酯的研究
• 3.1 引言
• 3.2 实验部分
• 3.2.1 原料与试剂
• 3.2.2 聚酯的合成与表征
• 3.2.3 形状记忆水性聚氨酯的合成与表征
• 3.3 结果与讨论
• 3.3.1 聚酯二元醇的结构与形态
• 3.3.2 形状记忆水性聚氨酯的结构与性能
• 3.4 结论
• 第4章 不同PEG-200含量的形状记忆水性聚氨酯的研究
• 4.1 引言
• 4.2 实验部分
• 4.2.1 原料与试剂
• 4.2.2 SPU水分散液及其膜的制备
• 4.2.3 测试与表证
• 4.3 结果与讨论
• 4.3.1 水分散液的物理性能
• 4.3.2 SPU膜的结构与性能
• 4.4 结论
• 第5章 不同ODO含量的形状记忆水性聚氨酯的研究
• 5.1 引言
• 5.2 实验部分
• 5.2.1 原料与试剂
• 5.2.2 SPU水分散液及其膜的制备
• 5.2.3 测试与表证
• 5.3 结果与讨论
• 5.3.1 水分散液的物理性能
• 5.3.2 SPU膜的结构与性能
• 5.4 结论
• 第6章 全文总结
• 参考文献
• 致谢
• 攻读硕士学位期间发表的论文