【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及的是一种形状记忆聚合物(smps)领域的技术，具体是一种无纳米粒子的光热生物基形状记忆聚氨酯(smpus)及其制备方法。
技术介绍
1、现有构建具有近红外(nir)光响应的smpus最常用的方法是在聚合物基体中引入光热填料，如石墨烯、碳纳米管、金属纳米颗粒、半导体纳米材料等。尽管这些nir响应smpus具有良好的光热和形状记忆性能，但它们在原材料选择和制备过程中存在重大缺陷，这在材料的可持续发展方面不容忽视。第一，几乎所有的原材料都来自不可再生资源，这不利于材料的可持续发展和资源的节约。第二，用于构建smpus光热响应的光热填料基本为无机纳米颗粒，这些纳米颗粒由于体积小、不可生物降解，对环境安全和人类健康构成极大威胁。第三，由于光热填料与聚合物基体的相容性较差，需要通过化学改性、原位生成、原位聚合等方法来提高相容性。但这样一来，smpus的制备过程变得更加复杂，在成本较高的基础上进一步增加了成本。
技术实现思路
1、本专利技术针对现有技术存在的上述不足，提出一种光热生物基形状记忆聚氨酯及其制备方法，选用可再生资源-植物油基多元醇与二元异氰酸酯、对苯醌二肟反应而得，采用具有光热效应的化合物不是纳米粒子，更有利于环境保护、人类身体健康、节约资源，制备方法简单，不需要使用特殊的仪器设备，且可操作性强；所得到的植物油基聚氨酯表现出大范围可调的机械性能。
2、本专利技术是通过以下技术方案实现的：
3、本专利技术涉及一种无纳米粒子的光热生物基形状记忆聚氨酯
4、所述的二元异氰酸酯中的异氰酸酯基与对苯醌二肟和植物油基多元醇的两者羟基之和按摩尔比1:1加入反应。
5、所述的对苯醌二肟的用量，以其羟基与植物油基多元醇中的羟基的摩尔比满足1：2～3：1。
6、所述的二元异氰酸酯为二苯基甲烷二异氰酸酯、二环己基甲烷二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯或异氟尔酮二异氰酸酯。
7、所述的植物油基多元醇为蓖麻油、大豆油基多元醇、棕榈油基多元醇或桐油。
8、所述的催化剂为二月桂酸二丁基锡、二丁基氧化锡、辛酸亚锡或二(十二烷基硫)二丁基锡，其用量为所有反应物总重量的0.05-1％。
9、所述的加热反应是指：对苯醌二肟的四氢呋喃溶液加入植物油基聚氨酯预聚体中，先在50-80℃下反应0.5-1h，再100-130℃下反应0.5-2h，最后干燥1h。
10、所述的对苯醌二肟的四氢呋喃溶液的浓度为20-40mg/ml。
11、本专利技术涉及一种基于上述方法制备得到的无纳米粒子的光热生物基形状记忆聚氨酯，其拉伸强度为14-52mpa，断裂伸长率为3％-382％。以四氢呋喃为溶测得其凝胶率为96.6％-98.9％。
12、本专利技术涉及一种基于上述光热生物基形状记忆聚氨酯的应用，利用其光热性能进行光热杀菌。
13、技术效果
14、本专利技术利用植物油基多元醇的多官能度和光热动态化合物的光热性和动态性，再结合二元异氰酸酯，制备出无纳米粒子的光热生物基形状记忆聚氨酯。与现有技术相比，本专利技术采用具有植物油和光热效应的非纳米粒子的化合物，更有利于环境保护、人类身体健康、节约资源；引入双官能度的刚性光热动态化合物，首先可以赋予植物油基聚氨酯优异的机械性能，这是因为通过引入二元的刚性化合物一方面可以降低交联密度，另一方面可以提高网络刚性，从而实现由软到韧再到硬的大范围调节；然后是动态化合物的动态特性可以赋予其优异的重复加工性、可回收性和双重形状记忆性能；最后是化合物的光热性可以赋予其优异的光热性能、光热形状记忆和光热杀菌性。本专利技术不仅为植物油的增值利用提供了指导意义，也为形状记忆聚氨酯的可持续发展提供指导，同时也为其应用拓宽了领域。
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1.一种无纳米粒子的光热生物基形状记忆聚氨酯，其特征在于，将植物油多元醇与二元异氰酸酯在催化剂作用下反应生成植物油基聚氨酯预聚体后，加入对苯醌二肟的四氢呋喃溶液后加热反应并干燥后得到。
2.根据权利要求1所述的无纳米粒子的光热生物基形状记忆聚氨酯，其特征是，所述的二元异氰酸酯中的异氰酸酯基与对苯醌二肟和植物油基多元醇的两者羟基之和按摩尔比1:1加入反应。
3.根据权利要求1所述的无纳米粒子的光热生物基形状记忆聚氨酯，其特征是，所述的对苯醌二肟的用量，以其羟基与植物油基多元醇中的羟基的摩尔比满足1：2～3：1。
4.根据权利要求1所述的无纳米粒子的光热生物基形状记忆聚氨酯，其特征是，所述的二元异氰酸酯为二苯基甲烷二异氰酸酯、二环己基甲烷二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯或异氟尔酮二异氰酸酯。
5.根据权利要求1所述的无纳米粒子的光热生物基形状记忆聚氨酯，其特征是，所述的植物油基多元醇为蓖麻油、大豆油基多元醇、棕榈油基多元醇或桐油。
6.根据权利要求1所述的无纳米粒子的光热生物基形状记忆聚氨酯，其特征是，所述的催化剂为二月桂酸二丁基
7.根据权利要求1所述的无纳米粒子的光热生物基形状记忆聚氨酯，其特征是，所述的加热反应是指：对苯醌二肟的四氢呋喃溶液加入植物油基聚氨酯预聚体中，先在50-80℃下反应0.5-1h，再100-130℃下反应0.5-2h，最后干燥1h。
8.根据权利要求1所述的无纳米粒子的光热生物基形状记忆聚氨酯，其特征是，所述的对苯醌二肟的四氢呋喃溶液的浓度为20-40mg/mL。
9.一种根据权利要求1-8中任一所述的无纳米粒子的光热生物基形状记忆聚氨酯，其特征是，其拉伸强度为14-52MPa，断裂伸长率为3％-382％，以四氢呋喃为溶测得其凝胶率为96.6％-98.9％。
10.一种基于权利要求1-9中任一所述光热生物基形状记忆聚氨酯的应用，其特征在于，利用其光热性能进行光热杀菌。
...【技术特征摘要】
1.一种无纳米粒子的光热生物基形状记忆聚氨酯，其特征在于，将植物油多元醇与二元异氰酸酯在催化剂作用下反应生成植物油基聚氨酯预聚体后，加入对苯醌二肟的四氢呋喃溶液后加热反应并干燥后得到。
2.根据权利要求1所述的无纳米粒子的光热生物基形状记忆聚氨酯，其特征是，所述的二元异氰酸酯中的异氰酸酯基与对苯醌二肟和植物油基多元醇的两者羟基之和按摩尔比1:1加入反应。
3.根据权利要求1所述的无纳米粒子的光热生物基形状记忆聚氨酯，其特征是，所述的对苯醌二肟的用量，以其羟基与植物油基多元醇中的羟基的摩尔比满足1：2～3：1。
4.根据权利要求1所述的无纳米粒子的光热生物基形状记忆聚氨酯，其特征是，所述的二元异氰酸酯为二苯基甲烷二异氰酸酯、二环己基甲烷二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯或异氟尔酮二异氰酸酯。
5.根据权利要求1所述的无纳米粒子的光热生物基形状记忆聚氨酯，其特征是，所述的植物油基多元醇为蓖麻油、大豆油基多元醇、棕榈油基多元醇或桐油。
6.根据权利要...
【专利技术属性】
技术研发人员：黄小彬，王祥昭，刘洪，盛浩强，
申请(专利权)人：上海交通大学，
类型：发明
国别省市：
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