pH诱导的改性纳米纤维素/聚氨酯共聚物形状记忆复合材料的研究

发布时间：2021-10-02 07:25

　　本论文制备出一种具有pH诱导形状记忆性能的纳米复合材料,它是由聚乙二醇-聚己内酯为软段的聚氨酯材料与pH敏感改性纳米纤维素复合得到。其中pH敏感的改性纳米纤维素逾渗网络作为形状记忆聚合物的可逆开关,其与聚合物基底材料有很强的氢键相互作用,这种氢键相互作用会随着外界pH值改变而发生变化。复合材料的形状记忆性能仅仅受环境pH诱导,这种新颖的pH诱导形状记忆纳米复合材料在未来智能材料领域具有潜在的应用研究价值。首先,我们通过硫酸催化水解微晶纤维素的方法制备纤维素纳米晶体（CNCs）,同时对CNCs进行了尺寸、结构、形貌等分析,结果表明成功制备出直径为5-20nm,长度在200-300nnm具有较大长径比的CNCs。然后通过异烟酰氯取代纳米纤维素表面的羟基得到表面带有毗啶基团的改性纤维素纳米晶体（CNCs-C6H4NO2）,同时对CNCs-C6H4NO2进行了尺寸、结构、形貌、pH敏感性等分析,结果表明成功通过表面化学改性的方法,使CNCs表面带有吡啶基团。在pH值较大时,CNCs-C6H4NO2由于表面带有吡啶基团和羟基基团,产生氢键相互作用；在pH值较小时,由于吡啶属于路易斯碱,发生质子化... 

【文章来源】：西南交通大学四川省 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：76 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

形状记忆聚合物结构[19]

??／??图１－１形状记忆聚合物结构??１．１．２形状记忆聚合物的分类??关于形状记忆聚合物分类方式的讨论多种多样，Ｒａｔｎａ课题组和Ｌｉｕ课题组根据形??状记忆聚合物网络节点，把形状记忆聚合物分为物理交联型和化学交联型高分子。其??中可生物降解的形状记忆聚合物被分为特别的一类高分子［２０，２１］。Ｂｅｈｌ课题组把这种活??跃的移动聚合物分为形状记忆聚合物和形状改变聚合物【２〗。Ｈｕ课题组提出了一个综合??的形状记忆聚合物分类，主要按照聚合物的构成结构、刺激方式以及形状记忆功能性??进行分类。形状记忆聚合物结构包括嵌段聚合物［２２，２３］、超分子聚合物［２４］、交联聚合物??［２５－２８］、互穿和半互穿网络聚合物［２９＿３１］、聚合物混合以及复合材料［３２－３６］。因此，几乎全??部的聚合方法都会适用在形状记忆聚合物合成上，比如加聚［３７】、缩合［３８］、自由基［３９］、??福射反应［４、开环聚合［４１］以及光催化聚合［２６］等。形状记忆聚氨酯材料一般通过缩合反??应得到

ｐ发了新颖的ｐＨ诱导形状记忆聚合物。主要把具有ｐＨ敏感的批旋基团引入聚氨醋分子??链中，因为批旋是路易斯碱，它在酸溶液中会发生质子化，破坏其与聚氨酷中的异氰??酸醋基团间的氢键作用，材料可以被塑造临时形状；在碱溶液中中和Ｈ＋，Ｂ比淀基团发??生去质子化，氢键作用形成，材料形状被固定下来。利用这种通过不同ｐＨ值改变材料??内部氢键的形成与解离作用为形状记忆聚合物可逆开关，合成了具有良好生物相容性??的ｐＨ诱导形状记忆聚合物。并且利用该材料在酸溶液中的肿胀开发药物控释的材料，??得到了具有较好幵关的药物释放材料［６９］。这几种研究主要都是通过材料在不同ｐＨ值??下表现出肿胀现象达到的ｐＨ敏感形状记忆性，材料力学性能存在缺陷。通过添加功能??化的纳米纤维素填料，可以有效提高材料力学性能，并且赋予材料新颖的形状记忆性??能。Ｃｈｅｎ等人报道了一种仿生聚合物复合材料，以壳聚糖修饰的纳米纤维素晶体作为??刺激敏感相，热塑性聚氧酯作为弹性基底材料，该复合材料表现出水诱导的机械适应??性和在不同ｐＨ值溶液中的形状记忆性［７０］。??ａｃｉｄ?ｂａｓｅ??Ａ


本文编号：3418229