一种快速回复溶剂型多孔形状记忆聚己内酯及其制备方法与流程

本发明属于新型高分子材料技术领域，特别涉及一种快速回复溶剂型多孔形状记忆聚己内酯及其制备方法。

背景技术：

形状记忆聚合物是一种刺激响应型的智能材料，具有“记住”自身初始形状的能力。形状记忆聚合物因其独特的形状记忆功能已经成为继形状记忆合金后的又一热点研究领域。与形状记忆合金相比，形状记忆聚合物具有质量轻、生产成本低、易加工、性能易于调控、可回复应变大、回复响应温度范围宽等优点；此外，可对多种刺激方式产生回复响应（如热、光、ph、溶剂和电磁等），但目前研究的溶剂响应型形状记忆高分子虽然当形状记忆高分子处于微纳米级的尺度时，可以实现较快的回复形变，但本体材料却普遍存在回复响应时间过长的问题（一般为小时级）。

聚己内酯因其具有良好的生物相容性和生物可降解性而被广泛的应用于生物医疗领域。目前一般多是采用聚己内酯与其他物质如壳聚糖、磷酸三钙、羟基磷灰石、角蛋白等混合后，多采用冷冻干燥的方法制备多孔结构用于骨科支架。

技术实现要素：

本发明提供了一种快速回复溶剂型多孔形状记忆聚己内酯及其制备方法，以解决现有技术（如冷冻干燥等），制孔工艺复杂、成本高，生产效率低以及不易控制的问题。另外，溶剂响应型形状记忆高分子材料，在回复形状过程中依赖于溶剂在材料内的迁移速率，造成材料的响应时间过长，通常需要几小时，甚至几十小时才能回复，这大大限制形状记忆材料的应用。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种快速回复溶剂型多孔形状记忆聚己内酯的制备方法，其特征在于，所述制备方法为溶液浇铸法，包括以下步骤：

s01、将聚己内酯溶于n,n-二甲基甲酰胺中，搅拌至完全溶解，得到聚己内酯溶液；

s02、将s01得到的聚己内酯溶液倒入模具中，然后将模具放入烘箱，烘干得到多孔聚己内酯。

进一步的，所述s01中，聚己内酯溶于n,n-二甲基甲酰胺时，在20-60℃下搅拌至溶液呈透明状。

进一步的，所述s01中，聚己内酯的质量浓度为5-30%。

进一步的，所述s02中得到的多孔聚己内酯施加作用力进行赋形，得到临时形状的多孔聚己内酯。

进一步的，所述赋形温度范围为10-60℃。

进一步的，当处于临时形状的多孔聚己内酯浸入乙酸乙酯溶剂中，溶剂与微纳米级聚己内酯片状结构产生作用，迅速产生褶皱，使多孔聚己内酯回复其初始形状。

进一步的，所述回复时间为0-1s（不包括1s）。

进一步的，所述回复温度为10-60℃。

一种快速回复溶剂型多孔形状记忆聚己内酯，聚己内酯分子链在n,n-二甲基甲酰胺溶液中形成微纳米级片状结构，且这些微纳米级片状结构相互连接形成多孔结构，得到多孔聚己内酯。

进一步的，所述多孔聚己内酯赋形后浸入乙酸乙酯溶剂中，多孔聚己内酯在0-1s的时间内回复其初始形状。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

本发明提供了一种快速回复溶剂型多孔形状记忆聚己内酯的制备方法；该多孔形状记忆聚己内酯在溶剂作用下产生皱褶效应，实现多孔形状记忆聚己内酯的快速形状回复（可快至1秒）；

本发明将孔结构、聚己内酯的生物相容性、生物可降解性和形状记忆性能结合起来，制备出的多孔形状记忆聚己内酯仍具有较高的力学强度，拓展了其在生物组织工程领域的应用。

附图说明

图1是本发明制备的多孔形状记忆聚己内酯被液氮冷冻淬断的断面扫描电子显微镜图片；

图2是本发明制备的多孔形状记忆聚己内酯表面滴乙酸乙酯前后的表面形貌的光学显微镜图片；

图3是溶剂驱动本发明制备的多孔形状记忆聚己内酯的形状回复照片；

图4是本发明制备的多孔形状记忆聚己内酯的力学性能图片。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作更进一步的说明。

实施例1

一种快速回复溶剂型多孔形状记忆聚己内酯的制备方法，按照以下步骤进行：

s01、将聚己内酯溶于n,n-二甲基甲酰胺中，50℃下磁力搅拌至溶液呈透明状，得到的质量浓度为20%的聚己内酯溶液；

s02、将s01得到的聚己内酯溶液静置2min后，倒入聚四氟乙烯模具中，然后将模具放入烘箱，烘干后，即可得到多孔聚己内酯。

形状快速回复：

温度在10-60℃下，对多孔聚己内酯施加作用力进行赋形，得到临时形状；

之后将具有临时形状的多孔聚己内酯浸入到乙酸乙酯溶剂中，1s回复到初始形状，回复温度为10-60℃。

实施例2：

s01、将聚己内酯溶于n,n-二甲基甲酰胺，45℃下磁力搅拌至溶液呈透明状，得到的质量浓度为30%的聚己内酯溶液；

s02、将s01得到的聚己内酯溶液静置2min后倒入聚四氟乙烯模具中，然后将模具放入烘箱，烘干后，即可得到多孔聚己内酯。

形状快速回复：

温度在10-60℃下，对多孔聚己内酯施加作用力进行赋形，得到临时性状；

之后将具有临时形状的多孔聚己内酯浸入到乙酸乙酯溶剂中，1s回复到初始形状，回复温度为10-60℃。

实施例3：

s01、将聚己内酯溶于n,n-二甲基甲酰胺中，35℃下磁力搅拌至溶液呈透明状，得到的质量浓度为5%的聚己内酯溶液；

s02、将s01得到的聚己内酯溶液静置2min后倒入聚四氟乙烯模具中，然后将模具放入烘箱，烘干后，即可得到多孔聚己内酯。

形状快速回复：

温度在10-60℃下，对多孔聚己内酯施加作用力进行赋形，得到临时性状；

之后将具有临时形状的多孔聚己内酯浸入到乙酸乙酯溶剂中，1s回复到初始形状，回复温度为10-60℃。

实施例4

一种快速回复溶剂致孔多孔形状记忆聚己内酯的制备方法，所述制备方法为为溶液浇铸法，包括以下步骤：

s01、将聚己内酯溶于n,n-二甲基甲酰胺中，在20℃下搅拌至溶液呈透明状，即完全溶解，得到质量浓度为5%聚己内酯溶液；

s02、将s01得到的聚己内酯溶液倒入聚四氟乙烯模具中，然后将模具放入烘箱，烘干得到多孔聚己内酯。

形状快速回复：

温度在10℃下，所述s02中得到的多孔聚己内酯施加作用力进行赋形，得到临时形状的多孔聚己内酯。

在温度为10℃时，当处于临时形状的多孔聚己内酯浸入乙酸乙酯溶剂中，溶剂与聚己内酯作用，迅速产生褶皱，0.9s使多孔聚己内酯回复其初始形状。

实施例5

一种快速回复溶剂致孔多孔形状记忆聚己内酯的制备方法，所述制备方法为为溶液浇铸法，包括以下步骤：

s01、将聚己内酯溶于n,n-二甲基甲酰胺中，在50℃下搅拌至溶液呈透明状，即完全溶解，得到质量浓度为20%聚己内酯溶液；

s02、将s01得到的聚己内酯溶液倒入聚四氟乙烯模具中，然后将模具放入烘箱，烘干得到多孔聚己内酯。

形状快速回复：

温度在40℃下，所述s02中得到的多孔聚己内酯施加作用力进行赋形，得到临时形状的多孔聚己内酯。

在温度为50℃时，当处于临时形状的多孔聚己内酯浸入乙酸乙酯溶剂中，溶剂与聚己内酯作用，迅速产生褶皱，0.6s使多孔聚己内酯回复其初始形状。

实施例6

一种快速回复溶剂致孔多孔形状记忆聚己内酯的制备方法，所述制备方法为为溶液浇铸法，包括以下步骤：

s01、将聚己内酯溶于n,n-二甲基甲酰胺中，在60℃下搅拌至溶液呈透明状，即完全溶解，得到质量浓度为30%聚己内酯溶液；

s02、将s01得到的聚己内酯溶液倒入聚四氟乙烯模具中，然后将模具放入烘箱，烘干得到多孔聚己内酯。

形状快速回复：

温度在60℃下，所述s02中得到的多孔聚己内酯施加作用力进行赋形，得到临时形状的多孔聚己内酯。

在温度为60℃时，当处于临时形状的多孔聚己内酯浸入乙酸乙酯溶剂中，溶剂与聚己内酯作用，迅速产生褶皱，1s以内使多孔聚己内酯回复其初始形状。

一种快速回复溶剂致孔多孔形状记忆聚己内酯，聚己内酯分子链在n,n-二甲基甲酰胺溶液中形成片状结构，片状结构相互连接形成多孔结构，得到多孔聚己内酯；所述多孔聚己内酯赋形后浸入乙酸乙酯溶剂中，多孔聚己内酯在0-1s的时间内回复其初始形状。驱动回复的溶剂不限于乙酸乙酯，包含其他具有类似化学结构的有机溶剂。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。