[发明专利]具有形状记忆功能的聚对二氧环己酮/聚四氢呋喃多嵌段共聚醚酯及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于具有形状记忆功能的多嵌段共聚醚酯的制备技术领域。具体地说，本 发明涉及具有形状记忆功能的聚对二氧环己酮/聚四氢呋喃多嵌段共聚醚酯及其制备 方法，该共聚醚酯可作为具有记忆功能的医用材料、降解材料、包装材料等。

背景技术

形状记忆高分子材料(Shape Memory Polymer，SMP)作为一种新型的智能材料，自 20世纪60年代起，就以其独特的性能引起世界的广泛关注，有关研究也得以迅速发展。

形状记忆是指具有初始形状的制品，经形变固定之后，通过加热等外部条件刺激 手段的处理，又可使其恢复初始形状的现象。形状记忆高分子材料，根据刺激条件的 不同，可分为热致感应型、电致感应型、光致感应型和化学感应型等类型。由于温度 刺激易于控制，因此针对热致型SMP的研究尤显活跃。

根据对热致型形状记忆聚合物的结构进行分析，可知热塑性聚合物是指大分子之 间以物理聚合，能溶于适当溶剂中，加热可熔融，冷却则固化成型，并可以如此反复 进行的聚合物。这些聚合物分子链中含有不同的相片段，T_m或T_g较低的聚合物片段可 视为形状记忆聚合物的软段(即可逆相)，T_m或T_g相对较高的聚合物片段称为硬段(即固 定相)。可逆相为物理交联结构，固定相也为物理交联结构。因此通过改变固定相(硬 段)和可逆相(软段)结构，可以获得多种具有形状记忆功能的线型多嵌段共聚物。它 们的形状记忆过程如附图所示。

可生物降解的形状记忆高分子材料由于兼有生物降解和形状记忆的性能，使其在 医用和通用材料等领域有较大的应用前景，例如可用作具有形状记忆性能的可生物降 解的自缩紧手术缝合线，微创手术植入器件等。脂肪族聚酯由于其优异的生物降解性、 生物相容性、生物可吸收性和力学性能等特点成为制备可生物降解形状记忆高分子的 优选组分之一。景瑕斌、陈学思等人(W.S.Wang，P.Ping，X.S.Chen，X.B.Jing， Polylactide-based polyurethanes and its shape-memory behavior，Eur.Polym.J.2006，42， 1240-1249.P.Ping，W.S.Wang，X.S.Chen，X.B.Jing，Poly(ε-caprolatone)polyurethane and its shape-memory property，Biomacromolecules 2005，6，587-592.W.S.Wang，P.Ping，X.S. Chen，X.B.Jing，Shape memory effect of poly(L-lactide)-based polyurethanes with different hard segments，Polym.Int.2007，56，840-846.)分别以脂肪族聚酯聚乳酸(PLA)、聚己内 酯(PCL)或者两者的共聚物PCLA为可逆相，二异氰酸酯与1，4-丁二醇或乙二醇反应 得到的氨基甲酸酯所形成的物理交联结构为固定相(硬段)，制得形状记忆材料，其T_g在33-52.5℃范围内可调，形变固定率(R_f)为96-99％，形变回复率(R_r)可达92-100％，虽 然上述共聚物具有较好的形状固定率和形状回复率且实现了温度在一定范围内可调， 但由于其硬段不可降解，含量较低时，链段较短，无法形成稳固的物理交联结构，从 而影响形状记忆性能，而含量较高时虽能够满足形状记忆性能的要求，但无法达到降 解的目的，而且材料的韧性不高，从而大大的限制了其应用范围。很显然，该技术也 很难同时满足形状记忆、热转变温度可控、分子量可控、可生物降解等多方面的要求。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种新的、同时具有形状记忆功能、热 转变温度可控、分子量可控、可生物降解等优点的具有形状记忆功能的聚对二氧环己酮 /聚四氢呋喃多嵌段共聚醚酯。

本发明的另一目的是提供制备上述新的、具有形状记忆功能的聚对二氧环己酮/聚四 氢呋喃多嵌段共聚醚酯的方法。