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新型聚碳酸酯型聚氨酯材料的合成与性能研究

作　者: 程磊
导　师: 冯亚凯
学　校: 天津大学
专　业: 材料学
关键词: 异佛尔酮二异氰酸酯三羟甲基丙烷聚碳酸酯型聚氨酯形状记忆可降解
分类号: TQ323.8
类　型: 硕士论文
年　份: 2007年
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内容摘要

鉴于近来生物材料在医学领域得到越来越广泛的应用,尤其是聚氨酯材料在生物相容性等一系列领域具有独特的性能优势,但已经开发出来的聚酯型等聚氨酯由于材料本身的结构特点存在各种各样难以克服的缺点,所以要开发一种更适用于人体的聚碳酸酯型聚氨酯来弥补其他聚氨酯的缺点,所以本文在前人研究基础上进一步研究聚碳酸酯型聚氨酯的合成规律和性能,以期得到更适合应用的聚氨酯来满足实际应用要求。本文通过溶液聚合用相对分子质量分别为1000和2000的聚碳酸(1,6-己二醇酯)二醇(PHMCD),异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI),三羟甲基丙烷(TMP)为主要原料,合成一系列的线型和体型的聚氨酯,通过傅立叶变换红外光谱(ATR-FTIR)来证明合成的聚合物具有预设的结构;力学性能的分析,所合成的材料断裂伸长率随着NCO/OH摩尔比的增大而减小,断裂应力随着NCO/OH摩尔比的增大而增大;同时通过用差示扫描量热法(DSC)对合成聚合物的分析,表明形状记忆聚氨酯的微相分离结构,可逆相的玻璃化温度随NCO/OH增大而升高,随OH1/OH2摩尔比(OH1:PHMCD所含的羟基,OH2:TMP所含的羟基)和聚碳酸酯二醇相对分子质量的增大而降低;通过考查交联聚氨酯的溶胀度和凝胶含量,固定相比例越大,溶胀度越小,凝胶含量越多。经过一定条件下变形,通过记录材料的恢复过程,并记录恢复的时间,表明具有一定的形状记忆功能。通过材料在磷酸缓冲液中降解,表明该种材料在降解的过程中力学性能有所降低,但稳定性能有所提高。

全文目录

中文摘要  3-4
ABSTRACT  4-7
第一章前言  7-8
第二章文献综述  8-24
  2.1 聚氨酯弹性体的基本结构  8-11
    2.1.1 一般聚氨酯弹性体的基本结构  8-9
    2.1.2 医用形状记忆聚氨酯弹性体的结构性能要求  9-10
    2.1.3 形状记忆聚氨酯的研究现状  10-11
  2.2 聚氨酯弹性体的合成方法研究  11-12
    2.2.1 预聚法  11
    2.2.2 一步法  11-12
  2.3 生物医用聚氨酯的原料与研究进展  12-24
    2.3.1 异氰酸酯  12-13
    2.3.2 羟基化合物  13
    2.3.3 交联剂  13-14
    2.3.4 作为生物材料的聚氨酯  14-16
    2.3.5 聚氨酯的形状记忆性能  16-20
    2.3.6 形状记忆聚合物的分类  20-22
    2.3.7 形状记忆聚氨酯的应用  22-24
第三章聚氨酯的制备与性能表征  24-48
  3.1 实验部分  25-26
    3.1.1 实验原料  25
    3.1.2 原料的处理  25
    3.1.3 形状记忆聚碳酸酯型聚氨酯的制备  25-26
  3.2 样品的测试表征  26-27
  3.3 结果与讨论  27-46
    3.3.1 合成产物及编号  27-30
    3.3.2 ATR-FTIR分析  30-32
    3.3.3 材料力学性能分析  32-35
    3.3.4 GPC分析  35-36
    3.3.5 溶胀度和凝胶含量的分析  36-38
    3.3.6 DSC分析  38-41
    3.3.7 材料形状记忆性能分析  41-46
  小结  46-48
第四章形状记忆聚氨酯的降解实验  48-57
  4.1 实验部分  48-49
    4.1.1 实验原料  48
    4.1.2 材料的体外降解实验  48-49
    4.1.3 吸水率和质量损失率的测定  49
  4.2 结果与讨论  49-57
    4.2.1 材料吸水率的变化  49-52
    4.2.2 材料质量损失率的变化  52-57
第五章结论  57-58
参考文献  58-62
致谢  62

新型聚碳酸酯型聚氨酯材料的合成与性能研究

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