本发明属于化工合成技术领域，具体涉及一种通过增链催化反应制备温度形状记忆高分子材料的方法
背景技术：
形状记忆高分子(Shape Memory Polymer，简称SMP)材料最广泛的用途是在生物医学材料领域，现已报导的用途有矫形工具缝合线、血管支架、药物缓释载体等。
高分子材料是利用物理如辐射交联或化学方法交联后，聚合物被加热到其熔点以上时不再熔融，而是呈高弹态，因此，可以施加外力使其变形，在其变形状态下冷却后，结晶付出，冻结应力。当再加热到熔点以上时，结晶熔化，应力释放，材料恢复到原来的赋型状态，完成一个记忆循环。在目前记忆高分子材料的合成工艺中，工艺流程不易于实施，生成的记忆高分子材料成品纯度低，反应剩余物不可以回收利用，制作工序复杂，生产效率低而且成本造价高，不适合大规模生产。
形状记忆高分子具有良好的生物相容性、生物降解性，在外科微创手术以及医疗器械植入人体方面具有重要的应用前景。在生物医学领域的应用主要是利用SMP材料具有一个暂时形状的性能，利用暂时形状易于植入装备，而后通过外界刺激条件释放应力使其回复到设定形状达到固定、抓取、支撑等作用。较合金材料，SMP材料在植入人体后不会出现排异现象，能够很好的在人体内工作。
技术实现要素：
为了克服现有技术领域存在的上述技术问题，本发明的目的在于，提供一种聚氨酯形状记忆高分子材料的合成工艺，本发明不仅制作工序简单、提高工作效率，而且生成的聚氨酯形状记忆高分子材料产品收率大，适合工业化生产。
本发明提供的聚氨酯形状记忆高分子材料的合成工艺，包括以下步骤：一种通过增链催化反应制备温度形状记忆高分子材料的方法，所述方法包括以下步骤：(1)原料配制；(2)真空脱水；(3)预聚反应；(4)增链催化反应；(5)中和反应；(6)模具固化处理。
进一步的，在步骤(1)原料配制中，按照以下重量份数称取原料：N,N二甲基甲酰胺30-50质量份，多元醇20-30质量份；在步骤(2)真空脱水中，N,N二甲基甲酰胺和1,4-丁二醇在90-100℃，真空度为0.08-0.1MPa的条件下脱水0.5-2h，制得处理过的N,N二甲基甲酰胺和1,4-丁二醇的混合物。
进一步的，在步骤(3)预聚反应中，在N2保护的条件下加入2,4-甲苯二异氰酸酯，2,4-甲苯二异氰酸酯的加入量是N,N二甲基甲酰胺质量的0.5-0.8倍，滴加DMF，DMF的体积数与N,N二甲基甲酰胺质量数相等，在60-70℃下搅拌反应1.5-3h得预聚物。
进一步的，在步骤(4)增链催化反应中，将增链剂和二羟甲基丙酸(DMPA)加入反应器中进行增链反应4-5h，增链剂和二羟甲基丙酸(DMPA)的加入量均为N,N二甲基甲酰胺质量的0.3-0.5倍，将催化剂加入到反应器中，催化剂用量是增链剂的0.1-0.3倍，得到增链后的产物。
进一步的，在步骤(5)中和反应中，用三乙胺(TEA)完全中和二羟甲基丙酸(DMPA)的羧基，中和反应在20-50℃下进行15-30min，同时加入适量水，最后溶液的质量浓度为30-35％。
进一步的，在步骤(6)模具固化处理中，将步骤(5)中得到的产物加入50-80℃下预热过的模具中，在70-100℃下加热固化10-24h，即制得温度形状记忆高分子材料。
进一步的，所述的多元醇为聚四氢呋喃二元醇、聚己内酯二元醇、端羟基聚异丁烯、端羟基聚丁二烯、聚碳酸酯二元醇和聚乙二醇中的一种，其羟值含量为0.4-0.6mmol/g，数均分子量为500-4000。
进一步的，所述的多元醇为聚四氢呋喃二元醇、聚己内酯二元醇、端羟基聚异丁烯、端羟基聚丁二烯、聚碳酸酯二元醇和聚乙二醇中的一种，其羟值含量为0.4-0.6mmol/g，数均分子量为500-4000。
进一步的，所述的增链剂为1,4-丁二醇、1,6-己二醇、联苯二酚和4,4'-二氨基-3,3'-二氯二苯甲烷中的一种；
进一步的，所述的催化剂为氯化锂。
本发明提供的聚氨酯形状记忆高分子材料的合成工艺，其有益效果在于，克服了现有技术制备聚氨酯形状记忆高分子材料工艺过程中工序较多，工作量大的问题，提高了工作效率；提高了反应物的单程转化率和生成物的产率。
具体实施方式
下面结合一个实施例，对本发明提供的形状记忆高分子材料的制备方法进行详细的说明。
实施例1
本实施例的形状记忆高分子材料的方法，包括以下步骤：一种通过增链催化反应制备温度形状记忆高分子材料的方法，按照以下重量份数称取原料：N,N二甲基甲酰胺50质量份，聚碳酸酯二元醇30质量份，聚碳酸酯二元醇的羟值含量为0.4mmol/g，数均分子量为500。N,N二甲基甲酰胺和1,4-丁二醇在100℃，真空度为0.1MPa的条件下脱水2h，制得处理过的N,N二甲基甲酰胺和1,4-丁二醇的混合物。在N2保护的条件下加入2,4-甲苯二异氰酸酯，2,4-甲苯二异氰酸酯的加入量是N,N二甲基甲酰胺质量的0.8倍，滴加DMF，DMF的体积数与N,N二甲基甲酰胺质量数相等，在70℃下搅拌反应3h得预聚物。将4,4'-二氨基-3,3'-二氯二苯甲烷和二羟甲基丙酸(DMPA)加入反应器中进行增链反应5h，4,4'-二氨基-3,3'-二氯二苯甲烷和二羟甲基丙酸(DMPA)的加入量均为N,N二甲基甲酰胺质量的0.5倍，将氯化锂加入到反应器中，氯化锂用量是增链剂的0.3倍，得到增链后的产物。用三乙胺(TEA)完全中和二羟甲基丙酸(DMPA)的羧基，中和反应在50℃下进行30min，同时加入适量水，最后溶液的质量浓度为35％。将步骤(5)中得到的产物加入50-80℃下预热过的模具中，在100℃下加热固化24h，即制得温度形状记忆高分子材料。
实施例2
一种通过增链催化反应制备温度形状记忆高分子材料的方法，按照以下重量份数称取原料：N,N二甲基甲酰胺30质量份，聚己内酯二元醇20质量份。N,N二甲基甲酰胺和1,4-丁二醇在90℃，真空度为0.08MPa的条件下脱水0.5h，制得处理过的N,N二甲基甲酰胺和1,4-丁二醇的混合物。在N2保护的条件下加入2,4-甲苯二异氰酸酯，2,4-甲苯二异氰酸酯的加入量是N,N二甲基甲酰胺质量的0.5倍，滴加DMF，DMF的体积数与N,N二甲基甲酰胺质量数相等，在60℃下搅拌反应1.5h得预聚物。将联苯二酚和二羟甲基丙酸(DMPA)加入反应器中进行增链反应4h，联苯二酚和二羟甲基丙酸(DMPA)的加入量均为N,N二甲基甲酰胺质量的0.3倍，将氯化锂加入到反应器中，氯化锂用量是联苯二酚的0.1倍，得到增链后的产物。用三乙胺(TEA)完全中和二羟甲基丙酸(DMPA)的羧基，中和反应在20℃下进行15min，同时加入适量水，最后溶液的质量浓度为30％。将步骤(5)中得到的产物加入50℃下预热过的模具中，在70℃下加热固化10-24h，即制得温度形状记忆高分子材料。
聚氨酯形状记忆高分子材料的合成工艺，无需繁琐的反应后处理，大大提高了产品性能，而且对环境友好无污染，工艺流程易于实施，生产成本低、合成产量高，更好的实现了产品的工业化生产。
本发明的具体实施方式仅为本创作的较佳实施例，并不用以限制本创作，凡在本创作的精神及原则之内所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本创作的保护范围之内。