[发明专利]一种可恢复高应变的生物基聚合物的制备方法及其应用

说明书

一种可恢复高应变的生物基聚合物的制备方法及其应用，包括如下步骤：（1）生物基多元醇的制备：将上述花生壳粉末与液化试剂混合，开启冷凝水和搅拌器，将恒温油浴锅升温至135‑145℃后，缓慢滴加催化剂，待催化剂加完后开始计时，反应2‑3h后迅速冷却至室温，得到生物基多元醇；（2）生物基聚合物的制备：将上述生物基多元醇、过筛后的花生壳粉末、去离子水、催化剂一混合，得到生物基聚合物。本发明所述的可恢复高应变的生物基聚合物的制备方法及其应用，制备方法合理，以花生壳为原料制备生物基多元醇，生产过程所消耗的能源比较低，碳排放量降低，制得的生物基聚合物高应变、低模量，具有良好的形状固定率、形状回复率以及循环稳定性，应用前景广泛。

技术领域

本发明属于生物基聚合物技术领域，具体涉及一种可恢复高应变的生物基聚合物的制备方法及其应用。

背景技术

生物基是指利用可再生物质，包括除粮食以外的农作物、树木及其它植物及其残体和内含物为原料，通过生物、化学以及物理等方法制造的一类新材料。为了减少化石资源的消耗，开发生物基原料用于生产变的非常重要。

受激形变聚合物作为一类智能材料，能在外界刺激下改变自身体积或形状，激形变聚合物种类很多，包括形状记忆聚合物、响应性水凝胶和液晶弹性体等。形状记忆聚合物作为激形变聚合物的一类，能够固定临时形状并且能在外界刺激下回复到初始(永久)形状，物理交联(热塑性)的结晶型形状记忆聚氨酯通常具有超高的应变，但是，这类聚合物形状固定率和回复率较低。因此，需要研发出一种可恢复高应变的生物基聚合物的制备方法及其应用，既能将农作物副产物进行一定的处理，转化为化工原料，又对结晶型形状记忆聚氨酯的形状固定率和回复率较低的问题进行解决。

中国专利申请号为CN201911320210.8公开了一种生物基无溶剂聚氨酯的生产方法，目的是不含有溶剂、提升反应效果和效率，没有对生物基原料进行开发利用、没有对进行改进形状记忆聚氨酯的形状固定率和回复率较低的问题进行解决。

发明内容

发明目的：为了克服以上不足，本发明的目的是提供一种可恢复高应变的生物基聚合物的制备方法及其应用，制备方法合理，以花生壳为原料制备生物基多元醇，生产过程所消耗的能源比较低，碳排放量降低，制得的生物基聚合物高应变、低模量，具有良好的形状固定率、形状回复率以及循环稳定性，应用前景广泛。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种可恢复高应变的生物基聚合物的制备方法，包括如下步骤：

（1）生物基多元醇的制备：将花生壳清洗干净，晾干后采用电热鼓风干燥箱烘干至恒重，然后采用粉碎机粉碎成花生壳粉末，过筛备用；将上述花生壳粉末与液化试剂混合，开启冷凝水和搅拌器，将恒温油浴锅升温至135-145℃后，缓慢滴加催化剂，待催化剂加完后开始计时，反应2-3h后迅速冷却至室温，得到生物基多元醇；

（2）生物基聚合物的制备：将上述生物基多元醇、过筛后的花生壳粉末、去离子水、催化剂一混合，在室温下搅拌10-20min，然后再加入表面活性剂L-580、催化剂二，继续搅拌1-2h，再迅速加入聚六亚甲基二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸、催化剂三，继续搅拌1-3min，然后将混合液倒入模具中，在500-550℃烘箱中固化2小时，在60-70℃真空烘箱中干燥10-12h,干燥完全后脱模，得到生物基聚合物。