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本文采用双螺杆挤出机为反应器,在以钛酸四异丙酯Ti(OPr)4为引发剂,己内酯(CL)为单体的反应挤出聚合,制备分子量可控的聚己内酯(PCL)的基础上,研究了以Ti(OPr)4与过量的聚乙二醇(PEG)酯交换反应得到含PEG的烷氧基钛混合物,作为CL开环聚合的引发剂,并作为聚氨酯合成的催化剂;与CL、4,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)在双螺杆挤出机内,同时原位发生CL开环聚合反应和异氰酸酯加成聚合反应,挤出制备了聚乙二醇-聚己内酯型聚氨酯(PEG-PCLU)。此外,采用憎水型的聚四氢呋喃醚二醇(PTMG)代替上述吸水型的PEG,同样方法制备了聚四氢呋喃醚二醇-聚己内酯型聚氨酯(PTMG-PCLU)。
采用1H-NMR和GPC的方法表征与分析了反应挤出PEG-PCLU和PTMG—PCLU的分子结构,分子量均在8×104g/mol数量级,分子量分布接近2。采用X-射线衍射的方法分别对PEG-PCLU和PTMG-PCLU的结晶度进行了表征,证明了随着平均PCL链段长度的增加,PEG-PCLU和PTMG-PCLU的结晶度都随之上升;并对两种新型材料的力学性能进行了测试,对于PEG-PCLU,拉伸强度和断裂伸长率分别为20.57MPa和933.1%,而对于PTMG—PCLU,分别达到22.69MPa和1023%。两种材料的形状记忆性能试验结果显示,在65℃水浴条件下PEG-PCLU在100%拉伸后形变恢复率为96.6%,而PTMG-PCLU相应的形变恢复率可达1 00%。