一種形狀記憶聚己內(nèi)酯泡沫的制備方法及其驅(qū)動方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及功能高分子材料領(lǐng)域，具體涉及一種形狀記憶聚己內(nèi)酯泡沫的制備方法及其驅(qū)動方法。
【背景技術(shù)】
[0002]形狀記憶聚合物及其復(fù)合材料作為一種激勵響應(yīng)的智能材料，能夠感知外部環(huán)境變化并對外界的熱、光、電、磁、水、有機(jī)溶劑等做出響應(yīng)，可以從已賦予形狀、應(yīng)變回復(fù)到初始狀態(tài)。與其他形狀記憶材料相比，形狀記憶聚合物具有很多優(yōu)點(diǎn)，例如質(zhì)量輕、變形量大、變剛度、成本低和加工容易等，被廣泛應(yīng)用在航空航天(智能飛行器及可展開結(jié)構(gòu))、3D和4D打印、電子通訊、柔性電子基底、汽車、組織工程、智能紡織、生物醫(yī)藥、自修復(fù)、防偽商標(biāo)等領(lǐng)域。作為一種前沿研宄領(lǐng)域，形狀記憶聚合物展示了強(qiáng)大的應(yīng)用前景。
[0003]形狀記憶聚己內(nèi)酯泡沫作為一種多孔材料，具有相對密度低、比表面積大、質(zhì)量輕等特點(diǎn)。聚己內(nèi)酯泡沫因其可生物降解、生物相容性、易加工成型及良好的力學(xué)性能而被廣泛應(yīng)用于生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，包括組織工程、細(xì)胞支架、藥物釋放等。正是因?yàn)榫奂簝?nèi)酯具有廣泛的應(yīng)用前景和潛在的應(yīng)用價值，國內(nèi)外許多學(xué)者對其制備方法進(jìn)行了研宄，例如溶劑澆注法、相分離法、超臨界CO2發(fā)泡法等。但這些泡沫的制備方法工藝復(fù)雜、生產(chǎn)效率低、成本較高、不易控制。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明是為了解決現(xiàn)有制備方法存在的工藝復(fù)雜、生產(chǎn)效率低、成本較高以及不易控制的問題，而提供一種形狀記憶聚己內(nèi)酯泡沫的制備方法及其驅(qū)動方法。
[0005]本發(fā)明的一種形狀記憶聚己內(nèi)酯泡沫的制備方法按以下步驟進(jìn)行:
[0006]一、將聚己內(nèi)酯溶于二氯甲烷中，在室溫下攪拌至完全溶解，得到聚己內(nèi)酯的質(zhì)量濃度為30%的溶液，然后加入過氧化苯甲酰胺，在室溫下攪拌至分散均勻，得到聚己內(nèi)酯溶液；所述的過氧化苯甲酰胺與聚己內(nèi)酯的質(zhì)量比為(10?20):100 ;
[0007]二、將步驟一得到的聚己內(nèi)酯溶液倒入模具中，然后放入微波爐中，在微波輸出功率為650W?750W和微波強(qiáng)度為2400MHz?2500MHz的條件下加熱，加熱時間不超過2min，室溫下冷卻后，得到形狀記憶聚己內(nèi)酯泡沫。
[0008]本發(fā)明的一種形狀記憶聚己內(nèi)酯泡沫的驅(qū)動方法為:
[0009]將形狀記憶聚己內(nèi)酯泡沫在溫度為95?105°C的條件下進(jìn)行壓縮至變形形狀，在微波加熱條件下，在98s內(nèi)回復(fù)到初始形狀。
[0010]本發(fā)明的有益效果:
[0011 ] 本發(fā)明制備的形狀記憶聚己內(nèi)酯泡沫，是通過微波加熱技術(shù)將聚己內(nèi)酯溶液進(jìn)行交聯(lián)使其具有形狀記憶效應(yīng)，同時還可以通過微波方法對形狀記憶聚己內(nèi)酯(PCL)泡沫進(jìn)行快速驅(qū)動。本發(fā)明制備的形狀記憶泡沫具有均勻的多孔結(jié)構(gòu)，泡沫直徑為Imm?2mm，PCL泡沫，具有優(yōu)異生物降解性和生物相容性，多孔結(jié)構(gòu)使其在生物組織工程等方面具有廣泛的應(yīng)用。本發(fā)明不僅解決了制備形狀記憶聚己內(nèi)酯泡沫的技術(shù)難題，而且有效的提高的制備過程及形狀回復(fù)速度，這種多孔結(jié)構(gòu)的形狀記憶聚己內(nèi)酯泡沫，拓展了形狀記憶聚合物的制備方法及應(yīng)用領(lǐng)域。
[0012]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn):
[0013]1、本發(fā)明制備的PCL泡沫具有穩(wěn)定網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，發(fā)泡工藝簡單，成本低廉，容易制備多孔結(jié)構(gòu)的泡沫材料；
[0014]2、本發(fā)明制備的PCL泡沫結(jié)合了 PCL的生物降解、相容性和形狀記憶性能優(yōu)點(diǎn)，有效的將熱塑性PCL制備成多孔結(jié)構(gòu)的形狀記憶泡沫，多孔網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的形狀記憶性能可以實(shí)現(xiàn)在生物組織工程等領(lǐng)域的應(yīng)用；
[0015]3、本發(fā)明制備的PCL多孔泡沫具有優(yōu)異的形狀記憶性能，而且在微波驅(qū)動下，98s可以實(shí)現(xiàn)快速回復(fù)到起始形狀。
【附圖說明】
[0016]圖1為試驗(yàn)一得到的形狀記憶聚己內(nèi)酯泡沫的光學(xué)顯微圖片；
[0017]圖2為試驗(yàn)四(二 )中試驗(yàn)一得到的形狀記憶聚己內(nèi)酯泡沫的照片；
[0018]圖3為試驗(yàn)四(二 )中試驗(yàn)一得到的形狀記憶聚己內(nèi)酯泡沫在溫度為100°C的條件下進(jìn)行壓縮至變形形狀后的照片；
[0019]圖4為試驗(yàn)四(二 )中試驗(yàn)一得到的形狀記憶聚己內(nèi)酯泡沫變形后微波加熱21s后的照片；
[0020]圖5為試驗(yàn)四(二 )中試驗(yàn)一得到的形狀記憶聚己內(nèi)酯泡沫變形后微波加熱47s后的照片；
[0021]圖6為試驗(yàn)四(二 )中試驗(yàn)一得到的形狀記憶聚己內(nèi)酯泡沫變形后微波加熱76s后的照片；
[0022]圖7為試驗(yàn)四(二 )中試驗(yàn)一得到的形狀記憶聚己內(nèi)酯泡沫變形后微波加熱98s后的照片。
【具體實(shí)施方式】
[0023]【具體實(shí)施方式】一:本實(shí)施方式一種形狀記憶聚己內(nèi)酯泡沫的制備方法按以下步驟進(jìn)行:
[0024]—、將聚己內(nèi)酯溶于二氯甲烷中，在室溫下攪拌至完全溶解，得到聚己內(nèi)酯的質(zhì)量濃度為30%的溶液，然后加入過氧化苯甲酰胺，在室溫下攪拌至分散均勻，得到聚己內(nèi)酯溶液；所述的過氧化苯甲酰胺與聚己內(nèi)酯的質(zhì)量比為(10?20):100 ;
[0025]二、將步驟一得到的聚己內(nèi)酯溶液倒入模具中，然后放入微波爐中，在微波輸出功率為650W?750W和微波強(qiáng)度為2400MHz?2500MHz的條件下加熱，加熱時間不超過2min，室溫下冷卻后，得到形狀記憶聚己內(nèi)酯泡沫。
[0026]本實(shí)施方式制備的形狀記憶聚己內(nèi)酯泡沫，是通過微波加熱技術(shù)將聚己內(nèi)酯溶液進(jìn)行交聯(lián)使其具有形狀記憶效應(yīng)，同時還可以通過微波方法對形狀記憶聚己內(nèi)酯(PCL)泡沫進(jìn)行快速驅(qū)動。本實(shí)施方式制備的形狀記憶泡沫具有均勻的多孔結(jié)構(gòu)，泡沫直徑為Imm?2mm，PCL泡沫，具有優(yōu)異生物降解性和生物相容性，多孔結(jié)構(gòu)使其在生物組織工程等方面具有廣泛的應(yīng)用。本實(shí)施方式不僅解決了制備形狀記憶聚己內(nèi)酯泡沫的技術(shù)難題，而且有效的提高的制備過程及形狀回復(fù)速度，這種多孔結(jié)構(gòu)的形狀記憶聚己內(nèi)酯泡沫，拓展了形狀記憶聚合物的制備方法及應(yīng)用領(lǐng)域。
[0027]本實(shí)施方式的優(yōu)點(diǎn):
[0028]1、本實(shí)施方式制備的PCL泡沫具有穩(wěn)定網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，發(fā)泡工藝簡單，成本低廉，容易制備多孔結(jié)構(gòu)的泡沫材料；
[0029]2、本實(shí)施方式制備的PCL泡沫結(jié)合了 PCL的生物降解、相容性和形狀記憶性能優(yōu)點(diǎn)，有效的將熱塑性PCL制備成多孔結(jié)構(gòu)的形狀記憶泡沫，多孔網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的形狀記憶性能可以實(shí)現(xiàn)在生物組織工程等領(lǐng)域的應(yīng)用；
[0030]3、本實(shí)施方式制備的PCL多孔泡沫具有優(yōu)異的形狀記憶性能，而且在微波驅(qū)動下，98s可以實(shí)現(xiàn)快速回復(fù)到起始形狀。
[0031]【具體實(shí)施方式】二:本實(shí)施方式與【具體實(shí)施方式】一不同的是:步驟一中所述的過氧化苯甲酰胺與聚己內(nèi)酯的質(zhì)量比為15:100o其他步驟及參數(shù)與【具體實(shí)施方式】一相同。
[0032]【具體實(shí)施方式】三:本實(shí)施方式與【具體實(shí)施方式】一或二不同的是:步驟二中所述的微波輸出功率為700W。其他步驟及參數(shù)與【具體實(shí)施方式】一或二相同。
[0033]【具體實(shí)施方式】四:本實(shí)施方式與【具體實(shí)施方式】一至三之一不同的是:步驟二中所述的