[发明专利]一种低温热塑板组合物及其制备方法

说明书

本发明提供了一种低温热塑板组合物，由基体材料、超支化聚合物、无机填料和偶联剂制备而成。在本发明中，向低温热塑板中加入超支化聚合物，其中，该超支化聚合物具有与基体良好的相容性、加工性和机械性能，能保持基体材料良好的形状记忆性能，赋予低温热塑板较高的强度，实现低温热塑板在压力较大环境下的使用。所制备的低温热塑板具有较好的形状记忆性能，并且无毒性、无刺激。本发明提供的制备低温热塑板的工艺简单，利于工业化的实现。

技术领域

本发明属于高分子技术领域，具体涉及一种低温热塑板组合物及其制备方法。

背景技术

低温热塑板是新型医用高分子材料，在临床上应用于康复矫形器、和矫形器的制作，其变形温度在50-70℃，可以根据需要随时调整，制作方便。根据《中国(低温热塑板)行业市场应用调查及2017-2022年投资可行性研究报告》指出，2022年康复医疗市场规模有望达到千亿以上，低温热塑板使用量预期以年增长27.3％递加。我国市场虽大，但基本停留在中低端产品，高端产品被国外企业垄断。究其原因，国产的低温热塑板虽然有着较好的低温形状记忆性能，但材料强度明显不足。在下肢及脊柱的等受力较大的环境中无法使用，成为制约。因此，在保持低温热塑板材料形状记忆性能基础上，提高材料的强度是需要迫切解决的“瓶颈”问题。

引入无机添加剂，如玻璃纤维(Composites Science and Technology,2012,72:1705)和氮化铝(Polymer Composites,2007,28:287)等是较为常用的方法，但无机纤维、粒子和基体之间的界面粘接强度较低，当回到原始形状时，形状记忆材料产生的恢复力，使得界面区域承受很大的剪切力，易导致其和基体之间脱粘(Smart MaterialsStructures,2016,25:015032.)。另外，无机添加剂的生物相容性不佳，长期与人体接触，可能引发患者皮肤相关病变。引入高性能有机高分子树脂是增强材料的一种有效方法，在与基体的相容性以及生物相容性上，相对无机添加剂有一定优势。但是高性能树脂加工温度普遍较高，提高其加工性能是亟需解决的关键问题。

发明内容

有鉴于此，本发明要解决的技术问题在于提供一种低温热塑板组合物及其制备方法，本发明中超支化聚合物具有与基体良好的相容性、加工性和机械性能，能保持基体材料良好的形状记忆性能，赋予低温热塑板较高的强度，实现低温热塑板在压力较大环境下的使用。

本发明提供了一种低温热塑板组合物，由基体材料、超支化聚合物、无机填料和偶联剂制备而成；

所述超支化聚合物具有式I和/或式II所示结构：

其中，形成Ar₁单元的单体选自对苯二甲酰氯、间苯二甲酰氯和邻苯二甲酰氯中的一种或多种；

形成Ar₂单元的单体选自对苯二酚、酚酞、双酚A、双酚芴、4，4’-二羟基二苯醚、1，5-二羟基萘、4，4’-二羟基联苯和异山梨醇中的一种或多种

形成Ar₃单元的单体选自对苯二酚、酚酞、双酚A、双酚芴、4，4’-二羟基二苯醚、1，5-二羟基萘、4，4’-二羟基联苯和异山梨醇中的一种或多种；

形成Ar₄单元的单体选自对苯二甲酰氯、间苯二甲酰氯和邻苯二甲酰氯中的一种或多种。

优选的，所述超支化聚芳酯的支化度DB为0.1～0.8。

优选的，所述具有式I所示结构的超支化聚合物的制备方法包括以下步骤：

将具有式(III)结构的3,3(4-羟苯基)异苯并吡咯烷酮、双酰氯单体和双羟基单体进行界面聚合，得到超支化聚芳酯；

所述双酰氯单体选自对苯二甲酰氯、间苯二甲酰氯和邻苯二甲酰氯中的一种或多种；