min，得改性后的混合物;将上述得到的改性混合物倒在已均匀涂抹过微晶石蜡的玻璃板上使其自然延流均匀，再将玻璃板平置于烘箱中，在120°C下熟化12h，取出后待其自然冷却后揭下，裁剪成lX5cm的长条状记忆材料，将长条状记忆材料加热至160°C后，叠合在一起合模加压3h，加压压力为0.3MPa，制成1mm厚的片材，即得一种纳米颗粒改性聚氨酯形状记忆材料。
[0011]本发明的具体应用方法:将本发明制得的纳米颗粒改性聚氨酯形状记忆材料应用于航空航天领域，制成飞行器舱门，检测后发现，经纳米多面体低聚倍半硅氧烷改性后的聚氨酯记忆材料与未改性记忆材料相比，其拉伸强度提高了 lOMPa，弹性模量提高了 1倍，断裂伸长率提高了 15%，形状回复率达到95%以上，形状回复时间减少了 10s。
[0012]实例2
往1L烧杯中加入40g无水三氯化铁粉末，再依次倒入25mL质量浓度为30%的盐酸溶液，llOmL无水甲醇和250mL石油醚，放置在磁力搅拌机上，以350r/min的转速搅拌15min后，通过移液管将25mL三氯甲烷逐滴滴入烧杯，继续搅拌15min;搅拌结束后，将180mL质量浓度为10%的乙烯基三氯硅烷石油醚溶液通过恒压滴液漏斗在7h内滴入烧杯中，搅拌2h后静置分层，分离得到有机层移入500mL圆底烧瓶中，加入8g碳酸钠和4g碳酸|丐，用玻璃棒搅拌15min后放入旋转蒸发器，旋蒸析出固体颗粒，将得到的颗粒用马弗炉在350°C下煅烧lh得纳米多面体低聚倍半硅氧烷颗粒;称取80g聚己二酸丁二醇酯放入500mL烧杯中，移入水浴锅，加热升温至98°C，使其成为熔融状态，再放入浓缩罐中，减压至950Pa，浓缩处理以去除水分和气泡，冷却至室温后，备用;称取70g上述预处理后的聚己二酸丁二醇酯加入到带有搅拌装置、滴液漏斗和温度计的500mL三口烧瓶中，倒入250mL甲苯，启动搅拌器以550r/min的转速搅拌35min;搅拌结束后，再取2g4，4，-二苯基甲烷二异氰酸酯分5次在40min内加进三口烧瓶中，立刻移入恒温箱中，设置温度为95°C，继续搅拌反应lh得预聚体;再称取lg三羟甲基丙烷晶体和4g上述制得的纳米多面体低聚倍半硅氧烷颗粒加进预聚体中，将烧瓶移入水浴锅中，升温至100°C，扩链反应30min，得改性后的混合物;将上述得到的改性混合物倒在已均匀涂抹过微晶石蜡的玻璃板上使其自然延流均匀，再将玻璃板平置于烘箱中，在130°C下熟化15h，取出后待其自然冷却后揭下，裁剪成IX 5cm的长条状记忆材料，将长条状记忆材料加热至170°C后，叠合在一起合模加压4h，加压压力为0.4MPa，制成1mm厚的片材，即得一种纳米颗粒改性聚氨酯形状记忆材料。
[0013]本发明的具体应用方法:将本发明制得的纳米颗粒改性聚氨酯形状记忆材料应用于航空航天领域，制成飞行器舱门，检测后发现，经纳米多面体低聚倍半硅氧烷改性后的聚氨酯记忆材料与未改性记忆材料相比，其拉伸强度提高了 1 IMPa，弹性模量提高了 1倍，断裂伸长率提高了 18%，形状回复率达到95%以上，形状回复时间减少了 13s。
[0014]实例3
往1L烧杯中加入40g无水三氯化铁粉末，再依次倒入25mL质量浓度为30%的盐酸溶液，llOmL无水甲醇和250mL石油醚，放置在磁力搅拌机上，以350r/min的转速搅拌15min后，通过移液管将25mL三氯甲烷逐滴滴入烧杯，继续搅拌15min;搅拌结束后，将180mL质量浓度为10%的乙烯基三氯硅烷石油醚溶液通过恒压滴液漏斗在7h内滴入烧杯中，搅拌2h后静置分层，分离得到有机层移入500mL圆底烧瓶中，加入8g碳酸钠和4g碳酸|丐，用玻璃棒搅拌15min后放入旋转蒸发器，旋蒸析出固体颗粒，将得到的颗粒用马弗炉在350°C下煅烧lh得纳米多面体低聚倍半硅氧烷颗粒;称取80g聚己二酸丁二醇酯放入500mL烧杯中，移入水浴锅，加热升温至98°C，使其成为熔融状态，再放入浓缩罐中，减压至950Pa，浓缩处理以去除水分和气泡，冷却至室温后，备用;称取65g上述预处理后的聚己二酸丁二醇酯加入到带有搅拌装置、滴液漏斗和温度计的500mL三口烧瓶中，倒入250mL甲苯，启动搅拌器以550r/min的转速搅拌35min;搅拌结束后，再取5g4，4，-二苯基甲烷二异氰酸酯分5次在40min内加进三口烧瓶中，立刻移入恒温箱中，设置温度为95°C，继续搅拌反应lh得预聚体;再称取lg三羟甲基丙烷晶体和4g上述制得的纳米多面体低聚倍半硅氧烷颗粒加进预聚体中，将烧瓶移入水浴锅中，升温至100°C，扩链反应30min，得改性后的混合物;将上述得到的改性混合物倒在已均匀涂抹过微晶石蜡的玻璃板上使其自然延流均匀，再将玻璃板平置于烘箱中，在130°C下熟化15h，取出后待其自然冷却后揭下，裁剪成IX 5cm的长条状记忆材料，将长条状记忆材料加热至170°C后，叠合在一起合模加压4h，加压压力为0.4MPa，制成1mm厚的片材，即得一种纳米颗粒改性聚氨酯形状记忆材料。
[0015]本发明的具体应用方法:将本发明制得的纳米颗粒改性聚氨酯形状记忆材料应用于航空航天领域，制成飞行器舱门，检测后发现，经纳米多面体低聚倍半硅氧烷改性后的聚氨酯记忆材料与未改性记忆材料相比，其拉伸强度提高了 12MPa，弹性模量提高了 2倍，断裂伸长率提高了 20%，形状回复率达到95%以上，形状回复时间减少了 15s。
【主权项】
1.一种纳米颗粒改性聚氨酯形状记忆材料的制备方法，其特征在于具体制备步骤为: (1)往1L烧杯中加入30?50g无水三氯化铁粉末，再依次倒入20?30mL质量浓度为30%的盐酸溶液，100?120mL无水甲醇和200?300mL石油醚，放置在磁力搅拌机上，以300?400r/min的转速搅拌10?20min后，通过移液管将20?30mL三氯甲烷逐滴滴入烧杯，继续搅拌10?20min; (2)搅拌结束后，将150?200mL质量浓度为10%的乙烯基三氯硅烷石油醚溶液通过恒压滴液漏斗在6?8h内滴入烧杯中，搅拌2?3h后静置分层，分离得到有机层移入500mL圆底烧瓶中，加入5?10g碳酸钠和3?5g碳酸|丐，用玻璃棒搅拌10?20min后放入旋转蒸发器，旋蒸析出固体颗粒，将得到的颗粒用马弗炉在300?400°C下煅烧1?2h得纳米多面体低聚倍半硅氧烷颗粒，备用； (3)称取50?100g聚己二酸丁二醇酯放入500mL烧杯中，移入水浴锅，加热升温至95?100°C，使其成为熔融状态，再放入浓缩罐中，减压至900?lOOOPa，浓缩处理以去除水分和气泡，冷却至室温后，备用； (4)称取50?80g上述预处理后的聚己二酸丁二醇酯加入到带有搅拌装置、滴液漏斗和温度计的500mL三口烧瓶中，倒入200?300mL甲苯，启动搅拌器以500?600r/min的转速搅拌30?40min; (5)搅拌结束后，再取1?3g4，4’_二苯基甲烧二异氰酸酯分5?6次在30?50min内加进三口烧瓶中，立刻移入恒温箱中，设置温度为90?100°C，继续搅拌反应1?2h得预聚体； (6)再称取1?2g三羟甲基丙烷晶体和3?5g上述制得的纳米多面体低聚倍半硅氧烷颗粒加进预聚体中，将烧瓶移入水浴锅中，升温至95?105°C，扩链反应20?40min，得改性后的混合物； (7)将上述得到的改性混合物倒在已均匀涂抹过微晶石蜡的玻璃板上使其自然延流均匀，再将玻璃板平置于烘箱中，在120?140°C下熟化12?18h，取出后待其自然冷却后揭下，裁剪成IX 5cm的长条状记忆材料，将长条状记忆材料加热至160?180°C后，叠合在一起合模加压3?5h，加压压力为0.3?0.5MPa，制成1?2mm厚的片材，即得一种纳米颗粒改性聚氨酯形状记忆材料。
【专利摘要】本发明涉及一种纳米颗粒改性聚氨酯形状记忆材料的制备方法，属于记忆材料制备领域。利用纳米颗粒改性聚氨酯形状记忆材料来改变其力学及耐热性能，由于多面体低聚倍半硅氧烷具有规整的笼状结构、纳米尺度以及与聚合物良好的相容性，利用其对聚氨酯记忆材料改性可以形成真正意义上的分子级复合，提高了记忆材料的热稳定性，机械强度，既解决了聚氨酯记忆材料恢复力小、恢复速率慢的问题，也解决了材料本身力学性能、耐热性差的问题。
【IPC分类】C08L75/06, C08K3/16, C08G18/76, C08G77/04, C08G18/66, C08L83/04, C08G18/42, C08G18/10, C08K9/06
【公开号】CN105461875
【申请号】CN201510948304
【发明人】雷春生, 林大伟
【申请人】雷春生
【公开日】2016年4月6日
【申请日】2015年12月17日