[发明专利]一种以含有香豆素的聚己内酯为软段的形状记忆聚合物及其制备方法

说明书

本发明公开了一种以含有香豆素的聚己内酯为软段的形状记忆聚合物及其制备方法。所述的形状记忆聚合物的软段为含有香豆素的聚己内酯，其化学结构式如式（I）所示，所述的形状记忆聚合物的制备方法步骤如下：以溴代己内酯和己内酯为共聚单体，以小分子二元醇为引发剂制备聚溴代己内酯‑聚己内酯共聚物，再通过后修饰的叠氮化和点击反应后，制得含有香豆素的聚己内酯；将含有香豆素的聚己内酯和聚丙交酯或小分子二元醇用小分子二异氰酸酯偶联，得到含有香豆素的聚己内酯为软段的形状记忆聚合物。本发明制备的形状记忆聚合物具有很好的紫外光响应和热响应的形状记忆功能。

技术领域

本发明涉及智能高分子材料领域，更具体地，涉及一种以含有香豆素的聚己内酯为软段的形状记忆聚合物及其制备方法，该聚合物具有紫外光响应和热响应的形状记忆性能。

背景技术

形状记忆聚合物是一类可以在一种或多种临时形状中固定并能够在外界刺激（如热、光、湿度、磁等）下恢复到初始形状的智能高分子材料。目前，形状记忆聚合物在纳米医学、组织工程、航空航天以及传感器等领域有广阔的应用前景。

传统的形状记忆材料多以热作为刺激源，因而在应用过程中有很多局限性。而光作为刺激源可以解决很多传统的以热作为刺激源的形状记忆材料在应用领域上的局限性。使用光作为刺激源的优点是：（1）由于光可以在较远距离内维持较高的能量，因此能够实现远距离有效刺激；（2）由于光在很多介质中（如空气、水、玻璃等）能够发生透射、折射或反射，因而可以实现跨区域、空间的定位激活；和（3）可以通过关闭或打开光源“按需”停止和恢复光触发过程。即光响应型形状记忆聚合物材料具有非接触、实时、定点、快速和清洁等鲜明的优势。光响应型形状记忆聚合物根据其形状记忆机理又可分为光化学型和光物理型。

引入具有光可逆反应性的肉桂酸及其衍生物、蒽环及其衍生物等基团作为分子开关的形状记忆聚合物已有文献报道（Nature，2005,434,879；Biomacromolecules, 2011,12, 235–241; ACS Appl. Mater. Interfaces, 2016, 8, 9431−9439）。目前已有文献报道利用香豆素的交联反应作为形状记忆聚合物的交联点，提供聚合物一个很好的交联网络结构（Colloid Polym Sci , 2014, 292, 85–95）。但是，甚少见报道将香豆素的光可逆化学反应作为开关实现聚合物材料的形状固定和回复；而且，目前传统方法中都是通过将光响应基团通过偶联方式接在硬软段间，会造成的硬段结晶性下降的情况。

发明内容

本发明的目的是在现已被研究的几种光响应开关的基础上，再提供一种新的光响应开关，同时为了解决现有光响应聚合物制备过程存在的缺陷和不足，提供一种含有香豆素的聚己内酯作为软段的形状记忆聚合物的制备方法。

本发明的第一个目的是提供一种含有香豆素的聚己内酯。

本发明的第二个目的是提供所述含有香豆素的聚己内酯的制备方法。

本发明的第三个目的是提供一种以含有香豆素的聚己内酯为软段的形状记忆聚合物。

本发明的第四个目的是提供所述以含有香豆素的聚己内酯为软段的形状记忆聚合物的制备方法。

本发明的上述目的是通过以下技术方案给予实现的：

一种含有香豆素的聚己内酯，所述聚己内酯的化学结构如式（I）所示：

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香豆素在大于300 nm的紫外光照射能够发生[2+2]的环加成反应，而在小于280nm的紫外光下，这个[2+2]环可以断裂并恢复到原样，所述含有香豆素的聚己内酯以此作为一种新的光响应开关。