一种热适性形状记忆聚合物及其应用方法技术

本发明专利技术公开了一种热适性形状记忆聚合物及其应用方法。热适性形状记忆聚合物的制备方法包括：（1）以环氧树脂和醇胺为原料，合成含侧羟基的线型环氧低聚物；（2）以异氰酸酯基硅烷偶联剂、二元胺合成含烷氧端基的硅烷交联剂；（3）将含侧羟基的线型环氧低聚物与含烷氧端基的硅烷交联剂进行缩合反应得到交联型聚合物。本发明专利技术不仅具有高的玻璃化转变温度，而且具有高的拉伸强度，原始形状可以根据需要被重新永久地改变，克服了传统交联聚合物在成型后无法再次加工的缺陷，适用于作为具有复杂三维立体原始形状的形状记忆聚合物使用，并实现了在加热刺激（高于玻璃化转变温度）条件下的自展开/自折叠功能，大大提高了形状记忆聚合物的适用范围。

A Thermally Adaptable Shape Memory Polymer and Its Application

The invention discloses a thermo-adaptive shape memory polymer and an application method thereof. The preparation methods of thermo-adaptive shape memory polymers include: (1) synthesis of linear epoxy oligomers containing side hydroxyl groups from epoxy resins and alkanolamines; (2) synthesis of silane crosslinkers containing alkoxy end groups from isocyanate-based silane coupling agents and diamines; (3) condensation reaction of linear epoxy oligomers containing side hydroxyl groups with silane crosslinkers containing alkoxy end groups to obtain crosslinking agents. Type I polymer. The invention not only has high glass transition temperature, but also has high tensile strength, and the original shape can be changed permanently according to need, which overcomes the defect that the traditional cross-linked polymer can not be processed again after forming, and is suitable for use as a shape memory polymer with complex three-dimensional original shape, and realizes heating stimulation (higher than glass transition). The self-unfolding/self-folding function under temperature conditions greatly enhances the application scope of shape memory polymers.

【技术实现步骤摘要】
一种热适性形状记忆聚合物及其应用方法
本专利技术涉及一种形状记忆聚合物及其制备方法，特别涉及一种热适性形状记忆聚合物体系及其制备与应用方法，属于功能高分子材料

技术介绍
近年来，随着可展开航天器、变形机器人技术、智能包装设备、石油钻探自支撑紧固件等智能变形器件的飞速发展，迫切需要兼具高玻璃化转变温度（＞80℃）和高拉伸强度（＞30MPa）的自折叠/自展开为三维立体形状的智能变形结构材料。具有三维立体形状的结构件一般通过复杂的三维模具直接成型或者利用零部件进行机械装配。但是，这些传统方法成本大，费时费力。利用3D打印新技术也可以获得三维立体形状的结构件，但是该技术的局限性在于打印材料种类稀少和打印速度缓慢。因此，作为一种可以改变其初始形状而获得三维立体形状的智能可变形材料，热适性形状记忆聚合物受到越来越多的关注。制备热适性形状记忆聚合物的关键是构建含有动态交换键的共价交联网络，而它取决于聚合物和动态交换键的类型。目前，热适性形状记忆聚合物的研究集中于交联聚氨酯、交联聚己内酯、交联聚酸酐、聚硫网络、交联苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、环氧基天然橡胶、交联聚丙烯酸酯、超分子网络本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种热适性形状记忆聚合物，其特征在于，所述热适性形状记忆聚合物的制备方法包括如下步骤：（1）将环氧树脂与醇胺反应，得到含侧羟基的环氧低聚物；（2）将二元胺与硅烷偶联剂反应，得到含烷氧端基的硅烷交联剂；（3）将含侧羟基的环氧低聚物与含烷氧端基的硅烷交联剂反应，得到热适性形状记忆聚合物。

【技术特征摘要】
1.一种热适性形状记忆聚合物，其特征在于，所述热适性形状记忆聚合物的制备方法包括如下步骤：（1）将环氧树脂与醇胺反应，得到含侧羟基的环氧低聚物；（2）将二元胺与硅烷偶联剂反应，得到含烷氧端基的硅烷交联剂；（3）将含侧羟基的环氧低聚物与含烷氧端基的硅烷交联剂反应，得到热适性形状记忆聚合物。2.根据权利要求1所述热适性形状记忆聚合物，其特征在于：所述环氧树脂包括双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、氢化环氧树脂中的一种或几种；所述醇胺包括乙醇胺、正丙醇胺、二甘醇胺中的一种或几种；所述二元胺为二氨基二苯甲烷、二氨基二苯砜、二氨基二苯醚中的一种或几种；所述硅烷偶联剂为异氰酸酯基硅烷偶联剂。3.根据权利要求2所述热适性形状记忆聚合物，其特征在于：所述异氰酸酯基硅烷偶联剂为3-异氰酸酯基丙基三甲氧基硅烷、3-异氰酸酯基丙基三乙氧基硅烷中的一种或几种。4.根据权利要求1所述热适性形状记忆聚合物，其特征在于：环氧树脂与醇胺在氮气氛围下、酰胺溶剂中反应；二元胺与硅烷偶联剂在氮气氛围下、氯代烷中反应。5.根据权利要求1所述热适性形状记忆聚合物，其特征在于：环氧树脂与醇胺反应的温度为120℃，时间为10～12h；二元胺与硅烷偶联剂反应的温度为80℃，时间为4～6h；含侧羟基的环氧低聚物与含烷氧端基的硅烷交联剂反应的温度为80℃，时间为10～12h。6.根据权利要求1所述热适性形状记忆聚合...

【专利技术属性】
技术研发人员：顾嫒娟，丁振杰，梁国正，袁莉，
申请(专利权)人：苏州大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32