[发明专利]一种赋予聚乳酸形状记忆的聚合物

说明书

本发明涉及一种赋予聚乳酸（PLA）形状记忆的四臂聚合物，该四臂聚合物以四甲基四乙烯基环四硅氧烷（D4vi）为核，支臂上含有烯丙基缩水甘油醚（AGE）链段，聚四氢呋喃（PTMG）嵌段、聚己内酯（PCL）嵌段，其中PTMG嵌段可以提高PLA的韧性与亲水性，并且其低玻璃化转变温度可以在低温下实现融化与重结晶过程，PCL嵌段可以大大提高其于PLA的相容性，避免相分离。该四臂聚合物在较低温度下（20‑50℃）即可实现融化与重结晶进而赋予PLA形状记忆效应，且形状记忆恢复时间短。该四臂聚合物制备简单高效，能够提高PLA的韧性并且极大限度地降低其加工温度，使其具备形状记忆功能。

技术领域

本发明涉及PLA的形状记忆领域，特别涉及一种以环硅氧烷为中心点，PTMG为软嵌段，PCL为增容嵌段的四臂聚合物，该聚合物与PLA共混复合材料具备形状记忆功能。

背景技术

具有一定形状的固体材料，在某种外界条件刺激下发生塑性形变，在经过特定环境刺激，材料又完全恢复到变形前形状的现象被称为形状记忆效应。PLA是一种理想的绿色高分子材料，呈塑料状态，玻璃化转变温度高，加工温度高，脆性高，在使用过程中容易出现裂纹而不能重复利用。目前对PLA形状记忆研究特别少，大多数都是通过共混改性，存在相容性差的缺陷，极易引起相分离。

根据实现记忆功能的环境条件不同，可分为感温性、感光型和感酸碱型等多种记忆材料，目前研究和应用最多的主要是热致形状记忆高分子材料。

发明内容

为了克服上述现存的技术缺陷，本发明提供了一种可使PLA形状记忆的聚合物，形状恢复时间短，同时可以避免相分离问题，并有效提高PLA的韧性。

本发明的技术方案：一种以环硅氧烷为中心，PTMG（T_g=-76℃）为软嵌段，PCL（Tg=-60℃）为增容嵌段的四臂聚合物，PLLA（T_g=62℃），由于合成聚合物与PLA的玻璃化转变温度相差较多，从而实现热致PLA复合材料的形状记忆。

所述四臂聚合物的中心结构：

所述的四臂聚合物分子支臂上的PCL增容嵌段的结构如下：

，n为大于1的整数。

所述四臂聚合物分子支臂上的PTMG软嵌段的结构如下：

m为大于1的整数。

附图说明

图1为四臂聚合物的核磁共振氢谱图。

如图1所示，D4vi-AGE-PTMG-PCL核磁谱图中，0～0.4ppm之间（a）为-Si-CH3氢的化学位移，1.4ppm（b）、1.6～1.7ppm（c）、2.4ppm（d）、3.5ppm（e）、3.7ppm（f）、4.1ppm（g）均为AGE、PCL和PTMG中-CH₂-中氢的化学位移，6左右ppm乙烯基上氢的化学位移消失说明D4vi和AGE已经加成上。采用¹H-NMR表征的结果说明一种以环硅氧烷树枝状节点，聚四氢呋喃为软嵌段，聚己内酯为增容嵌段的四臂聚合物（D4vi-AGE-PTMG-PCL）已经合成。

图2为按照本发明制备的四臂聚合物使PLA形状记忆的过程。

具体实施方式

下面通过实施例对本发明进行具体描述。

实施例1：