CN101413151A - 甲壳型液晶聚合物类形状记忆高分子材料及其制备方法 - Google Patents

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陈文萍
朱美芳
李德利
范星河
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Abstract

本发明提供了一种甲壳型液晶聚合物类形状记忆高分子材料及其制备方法，所述甲壳型液晶聚合物类形状记忆高分子材料，形变回复比率为98.1％～98.6％，形变保持比率为99.4～99.7％，形变回复速率为44～51％/分钟，形变回复温度为125～165℃，形变回复应力为1.6～2.1MPa。采用上述方法得到的新型甲壳型液晶聚合物类形状记忆高分子材料具有优良的形状记忆效应，能够用于制备生物、光学等领域的高温记忆材料。

Description

甲壳型液晶聚合物类形状记忆高分子材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种甲壳型液晶聚合物类形状记忆高分子材料及其制备方法。
发明背景
形状记忆聚合物，被定义为能够对外界刺激发生预定响应的高分子材料，属于形状记忆材料的一种。
传统上状记忆性能的高分子可看作是两相结构，即由记忆起始形状的固定相和随温度变化能可逆固化和软化的可逆相组成，固定相可为聚合物的交联结构、部分结晶结构、超高分子链的缠绕等结构。可逆相可以是产生结晶与结晶熔融可逆变化的部分结晶相，或发生玻璃态与橡胶态可逆转变(玻璃化温度Tg)的相构成，可逆相和固定相是微相相分离结构。
聚乙烯基对苯二甲酸二(对丁氧基苯)酯是一种甲壳型液晶聚合物类物质，但是，聚乙烯基对苯二甲酸二(对丁氧基苯)酯为非晶的均聚物，并不存在传统意义上的两相结构。研究证明聚乙烯基对苯二甲酸二(对丁氧基苯)酯分子主链成螺旋状结构，庞大刚性侧基依特定角度围绕在聚烯烃柔性主链周围，主链在众多庞大侧基作用下，被迫采取一定的伸直链构象并具有较大刚性。
由于聚乙烯基对苯二甲酸二(对丁氧基苯)酯具有较为理想的机械性能，如能够将其制备成为形状记忆高分子材料，将是人们所十分关注的问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种甲壳型液晶聚合物类形状记忆高分子材料及其制备方法，以拓展聚乙烯基对苯二甲酸二(对丁氧基苯)酯的应用领域。
本发明的甲壳型液晶聚合物类形状记忆高分子材料，其特征在于：
形变回复比率：      98.1％～98.6％；
形变保持比率：      99.4～99.7％
形变回复速率：     44～51％/分钟
形变回复温度：    125～145℃
形变回复应力：    1.6～2.1MPa；
所述甲壳型液晶聚合物类形状记忆高分子材料为聚乙烯基对苯二甲酸二(对丁氧基苯)酯制备成的纤维，纤维直径为0.9～2.2mm.
形变回复比率、形变保持比率、形变回复速率、形变回复温度和形变回复应力的定义和检测方法，在《形状记忆聚合物及其应用》，化学工业出版社，2002年11月01日，上有详细的描述。
朱光明在形状记忆聚合物及其应用一书中所说的表征和测试方法，
上述甲壳型液晶聚合物类形状记忆高分子材料的制备方法，包括如下步骤：将聚乙烯基对苯二甲酸二(对丁氧基苯)酯(PBPCS)在180～230℃挤压熔融，挤压压力为330～650N，然后从0.1～1.5mm喷丝孔挤出，施加0.5～2.0N的张力在纤维上，室温冷却，即获得所说的新型形状记忆高分子。
采用上述方法得到的新型甲壳型液晶聚合物类形状记忆高分子材料具有优良的形状记忆效应，能够用于制备生物、光学等领域的高温记忆材料。
具体实施方式
实施例1
称取4.2克分子量为23.2×104的聚乙烯基对苯二甲酸二(对丁氧基苯)酯(PBPCS)和0.01克抗氧剂1010，混合均匀，分批加入已升温至180℃的DACA双螺杆挤出机中，螺杆转速150rpm，挤压熔融后，由直径为0.5mm的喷丝孔中挤出，挤压压力为330N，施加1牛左右的张力在纤维上，室温下自然冷却，得到直径为0.9mm左右的纤维。
形状记忆表征和测试方法采用朱光明在《形状记忆聚合物及其应用》一书中所说的表征和测试方法，其结果如下：
形变回复比率：98.6％
形变保持比率：99.5％
形变回复速率：47％/分钟
形变回复温度：125℃
形变回复应力：1.6MPa。
实施例2
称取4.5克分子量为63.8×104的聚乙烯基对苯二甲酸二(对丁氧基苯)酯(PBPCS)和0.01克抗氧剂1010，混合均匀，分批加入已升温至190℃的DACA双螺杆挤出机中，螺杆转速120rpm，挤压熔融后，由直径为0.5mm的喷丝孔中挤出，挤压压力为650N，施加1N左右的张力在纤维上，室温下自然冷却，得到直径为0.9mm左右的纤维。
采用实施例1的表征和测试方法，其结果如下：
形变回复比率：98.1％
形变保持比率：99.4％
形变回复速率：51％/分钟
形变回复温度：145℃
形变回复应力：1.6MPa。
实施例3
称取4.6克分子量为63.8×104的聚乙烯基对苯二甲酸二(对丁氧基苯)酯(PBPCS)和0.01克抗氧剂1010，混合均匀，分批加入已升温至230℃的DACA双螺杆挤出机中，螺杆转速150rpm，挤压熔融后，由直径为1.5mm的喷丝孔中挤出，挤压压力为520N，施加3牛左右的张力在纤维上，室温下自然冷却，得到直径为2.2mm左右的纤维。
采用实施例1的表征和测试方法，其结果如下：
形变回复比率：98.3％
形变保持比率：99.7％
形变回复速率：44％/分钟
形变回复温度：165℃
形变回复应力：2.1MPa。

Claims (4)

1.甲壳型液晶聚合物类形状记忆高分子材料，其特征在于，
形变回复比率：98.1％～98.6％；
形变保持比率：99.4～99.7％
形变回复速率：44～51％/分钟
形变回复温度：125～145℃
形变回复应力：1.6～2.1MPa；
所述甲壳型液晶聚合物类形状记忆高分子材料为聚乙烯基对苯二甲酸二[对丁氧基苯酚]酯制备成的纤维。
2.根据权利要求1所述的甲壳型液晶聚合物类形状记忆高分子材料，其特征在于，纤维直径为0.9～2.2mm。
3.权利要求1或2所述的甲壳型液晶聚合物类形状记忆高分子材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：将聚乙烯基对苯二甲酸二(对丁氧基苯)酯(PBPCS)在180～230℃挤压熔融，然后从0.1～1.5mm喷丝孔挤出，施加0.5～2.0N的张力在纤维上，室温冷却，即获得形状记忆高分子。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，挤压压力为330～650N。
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C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

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