可自愈合的紫外光响应形状记忆聚氨酯的制备及性能

摘要

采用溶液聚合法合成了以聚四氢呋喃(PTMG)为软段、4,4’-偶氮苯二甲酸(Azoba)和六亚甲基二异氰酸酯(HDI)为硬段、双(2-羟基乙基)二硫醚(HEDS)为扩链剂的不同硬段比例的形状记忆聚氨酯(SMPUs)。红外光谱表征了聚氨酯薄膜化学结构;分别通过热重分析、差示扫描量热分析、动态力学分析(DMA)探究了硬段对聚氨酯材料热稳定性、熔融温度及形状记忆性能的影响;记录了SMPU2在紫外光照刺激下响应、发生形变的过程;用划痕修复测试和接触角法表征自愈合能力。结果表明,调控软硬段比例可得到具有差异形状记忆性能的SMPUs。DMA测试中SMPUs的平均固定率高于75%,回复率均高于95%,其中硬段含量为44%的SMPU2形状记忆性能最佳,固定率达91%,回复率达99%。引入含双硫键的单体,SMPUs具有一定自愈合性能。其中SMPU5在40℃修复30min,能修复表面划痕,力学测试表征的修复性能在60℃修复120min修复率可达90%。