【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及光响应形状记忆材料，特别是光响应三段形状记忆聚氨酯材料及其制备方法。
技术介绍
1、光响应液晶弹性体材料是一类对光刺激具有响应行为的液晶弹性体，由于光刺激拥有无接触、无污染、性能参数可调控等优势，使得光响应液晶弹性体从众多刺激响应液晶弹性体中脱颖而出成为液晶弹性体研究的热点。然而，绝大多数的光响应液晶弹性体都以偶氮苯为光响应基团，光响应基团的可选种类少，性能单一。而且含偶氮结构的聚合物通常具有颜色，限制了它的应用。
2、近年来，以绿色无污染的生物基高分子材料替代传统的石油基高分子材料已成为新的发展趋势。香兰素广泛存在于香草豆、西甜菜、安息香胶、秘鲁香脂、烟叶、芦笋和咖啡中，是一种重要的香料。香兰素在四氯化钛催化下发生mcmurry偶联反应，进一步反应生成二苯乙烯的二醇衍生物。本专利技术以生物来源的二苯乙烯的二醇衍生物为原料，通过与聚己内酯二醇、二异氰酸酯和季戊四醇发生聚合反应，制备了一种透明的光响应聚氨酯材料。在365nm紫外光照射条件下，二苯乙烯的反式结构会异构化为顺式结构，从而实现树脂的快速光响应性能。通过向聚合物中引入易结晶的软段聚己内酯二醇和化学交联剂季戊四醇，赋予了材料优异的三段形状记忆性能和储能性能。与现有含二苯乙烯结构的聚合物相比，本专利技术以香兰素为原料合成二苯乙烯的二醇衍生物，更加环保；二苯乙烯的二醇衍生物的双键上不含有苯基、甲基、氰基等取代基，位阻小，能实现材料的快速光响应；二苯乙烯的二醇衍生物的苯环上含有强推电子的甲氧基，使双键的电子密度更高，光响应性能更灵敏。
3、已
技术实现思路
1、本专利技术是针对现有光响应聚氨酯材料光响应基团结构单一，通常具有颜色，提供一种基于二苯乙烯结构的透明光响应聚氨酯材料。在紫外光照射条件下，通过二苯乙烯中烯烃的顺反异构，实现材料的快速光响应性能。
2、本专利技术提供的光响应三段形状记忆聚氨酯材料，由二苯乙烯的二醇衍生物、聚己内酯二醇、二异氰酸酯和季戊四醇按照摩尔比为0.5-0.9:0.05-0.5:1:0.01-0.1聚合得到。所述二苯乙烯的二醇衍生物由生物来源的香兰素在四氯化钛催化下衍生得到。
3、所述聚己内酯二醇的分子量范围为1000-8000；所述二异氰酸酯为六亚甲基二异氰酸酯、异氟尔酮二异氰酸酯、对苯二异氰酸酯、间苯二甲基二异氰酸酯、甲苯-2，6-二异氰酸酯中的一种。
4、所述的任一光响应三段形状记忆聚氨酯材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
5、s1、二苯乙烯的二醇衍生物：在圆底烧瓶中，按照摩尔比1：2：3：0.12的配比加入（e）-1，2-二（3-甲氧基-4-羟基苯基）乙烯、氯烷基醇、碳酸钾和碘化钾，用n，n-二甲基甲酰胺溶解后，升温到90℃反应12h。反应结束后，用乙酸乙酯萃取，水洗，饱和食盐水洗，无水硫酸钠干燥。用旋转蒸发仪蒸出有机溶剂后柱层析得二苯乙烯的衍生物；
6、s2、光响应三段形状记忆聚氨酯材料：将聚己内酯二醇加入三口圆底烧中，升温到70℃，真空干燥30min后，加入二异氰酸酯，氮气保护下反应1h后，加入n，n-二甲基甲酰胺稀释。然后加入二苯乙烯的二醇衍生物和二月桂酸二丁基锡的n，n-二甲基甲酰胺溶液，反应1h后加入季戊四醇的n，n-二甲基甲酰胺溶液，搅拌5min后，倒入模具，烘干溶剂，得到光响应三段形状记忆聚氨酯材料。
7、与现有技术相比，本专利技术的有益之处在于：
8、其一，本专利技术通过向聚氨酯中引入光响应的二苯乙烯结构，制备了光响应的聚氨酯材料。与现有的基于偶氮苯结构的光响应聚氨酯相比，本专利技术的聚氨酯材料为无色透明材料，拓宽了光响应聚氨酯的应用范围。同时，丰富了光响应聚氨酯的类型，为光响应聚氨酯的制备提供了新的思路和方法。
9、其二，本专利技术的光响应三段形状记忆聚氨酯材料由二苯乙烯的二醇衍生物、聚己内酯二醇、二异氰酸酯和季戊四醇聚合得到。二苯乙烯的二醇衍生物由生物来源的香兰素通过mcmurry反应衍生得到，原料来源更环保。与现有含二苯乙烯结构的聚合物相比，本专利技术引入的二苯乙烯结构的双键上不含有取代基，位阻更小。同时，二苯乙烯结构上的甲氧基，使双键的电子密度更高，使其具有快速光响应的能力。
10、其三，本专利技术的光响应三段形状记忆聚氨酯材料在制备时同时引入了光响应的二苯乙烯的二醇衍生物、易结晶的柔性链段聚己内酯二醇和化学交联剂季戊四醇，在实现聚氨酯光响应性能的同时，赋予了材料优异的三段形状记忆性能和储能性能，实现了材料的多功能化。
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1.光响应三段形状记忆聚氨酯材料，其特征在于，由二苯乙烯的二醇衍生物、聚己内酯二醇、二异氰酸酯和季戊四醇按照摩尔比为0.5-0.9:0.05-0.5:1:0.01-0.1聚合得到，所述二苯乙烯的二醇衍生物的结构式如下：
2.如权利要求1所述的光响应三段形状记忆聚氨酯材料，其特征在于，所述聚己内酯二醇的分子量范围为1000-8000，结构式如下：
3.如权利要求1所述的光响应三段形状记忆聚氨酯材料，其特征在于，所述二异氰酸酯为六亚甲基二异氰酸酯、异氟尔酮二异氰酸酯、对苯二异氰酸酯、间苯二甲基二异氰酸酯、甲苯-2,6-二异氰酸酯中的一种。
4.如权利要求1-3任一所述的光响应三段形状记忆聚氨酯材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
【技术特征摘要】
1.光响应三段形状记忆聚氨酯材料，其特征在于，由二苯乙烯的二醇衍生物、聚己内酯二醇、二异氰酸酯和季戊四醇按照摩尔比为0.5-0.9:0.05-0.5:1:0.01-0.1聚合得到，所述二苯乙烯的二醇衍生物的结构式如下：
2.如权利要求1所述的光响应三段形状记忆聚氨酯材料，其特征在于，所述聚己内酯二醇的分子量范围为1000-8...
【专利技术属性】
技术研发人员：李辉，张卜方，曾凯，赵春霞，向东，武元鹏，王斌，李云涛，程金波，黄浩然，张学忠，杨逸莎，
申请(专利权)人：西南石油大学，
类型：发明
国别省市：
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