含多巴胺的贻贝仿生聚氨酯

将具有神奇黏附效果的贻贝黏附蛋白中的功能元——儿茶酚(catechol)与具有结构可设计、简单易得、低成本的聚氨酯相结合,制备新型高性能的贻贝仿生聚氨酯黏附材料.首先,通过异氰酸酯化学合成了含羧基的聚氨酯,接着通过碳二亚胺化学将含有儿茶酚功能团的多巴胺(dopamine)和含羧基的聚氨酯相结合制备了含多巴胺的聚氨酯.经过傅立叶转换红外光谱(FTIR)、核磁共振(NMR)和紫外-可见分光光度仪(UV-Vis)等分析测试研究结果表明,多巴胺确实已被引入到聚氨酯中;同时,通过测试搭接剪切强度研究了其粘接性能,结果表明含多巴胺的聚氨酯相对于含羧基的聚氨酯的粘接性能得到大幅提高,其对金属基材的粘接强度提高了30%左右,达到5.2MPa,可以与贻贝黏附蛋白相媲美.     

赖氨酸乙酯扩链聚氨酯弹性体的制备

以1,6-六亚甲基二异氰酸酯(HDI)为硬段、聚碳酸酯二元醇(PCDL)为软段、赖氨酸乙酯盐酸盐(Lys-OEt)作为扩链剂合成一种新型聚碳酸酯型聚氨酯弹性体.通过力学性能测试、原子力显微镜(AFM)、红外光谱分析和细胞培养,探讨了聚氨酯弹性体软硬段比例、扩链剂对材料性能的影响和材料的细胞毒性.结果表明:随着硬段含量的增加,聚氨酯的机械性能提高.采用Lys-OEt扩链的聚氨酯弹性体拉伸强度达到18.6 MPa,在Lys-OEt、1,4-丁二醇(BDO)、二羟甲基丙酸(DMPA)3种扩链剂中力学性能最佳.初步的细胞培养实验证明,该材料具有良好的细胞相容性.     

含多巴胺的聚柠檬酸酯基组织胶黏剂的制备

通过柠檬酸、1,8-辛二醇和多巴胺的一步熔融缩聚反应,以高碘酸钠(NaIO4)作为氧化交联剂,得到含有多巴胺的组织胶黏剂。探索了制备胶黏剂的最佳反应时间和多巴胺的最佳添加量,并利用凝胶渗透色谱(GPC)、红外光谱(FT-IR)、核磁共振氢谱(1 H-NMR)、紫外-可见分光光度法(UV-Vis)和黏结强度测试对胶黏剂的结构和性能进行了表征。结果表明:当反应时间为105min,柠檬酸、1,8-辛二醇和多巴胺的投料的物质的量之比为1.1∶1.0∶0.5时,可以得到黏结强度为99.3kPa的组织胶黏剂,达到商品α-氰基丙烯酸酯医用胶强度的40%。     

扩链剂对脂肪族聚氨酯脲和聚脲弹性体结构与性能的影响

用异佛尔酮二胺(IPDA)、乙二胺(EDA)和己二胺(HDA)三种扩链剂合成了不同结构的脂肪族聚氨酯脲和聚脲, 并考察了扩链剂对聚氨酯脲和聚脲形态结构与性能的影响. 研究结果表明, 与EDA和HDA扩链的聚氨酯脲和聚脲相比, IPDA扩链的聚氨酯脲和聚脲中脲羰基的氢键化程度较低, 软段和硬段间的相混合程度较好; 同时它们具有更好的拉伸强度、硬度和撕裂强度, 但断裂伸长率较低. EDA和HDA扩链的聚氨酯脲和聚脲相比, 两者性能相差不大. 聚氨酯脲的脲羰基较完善氢键化程度以及整个氢键化程度都比聚脲的要低, 同时聚氨酯脲的吸水率也较低.     

主链含四重氢键基元聚氨酯的合成与性能

合成了一种新型含有UPy(2-ureido-4[1H]-pyrimidone)基团的二羟基化合物,以此二羟基化合物作扩链剂,通过与聚氨酯预聚体进行的扩链反应,制备了一系列主链含UPy的聚氨酯(PU-UPy).傅里叶红外光谱(FTIR)、氢核磁共振(1H-NMR)等测试结果表明,在聚氨酯主链中确实含有UPy链段.同时,热性能及力学性能测试表明,聚氨酯中的UPy二聚体会集聚而形成微晶,熔点在60℃附近.在聚氨酯主链中引入UPy,能大幅提高聚氨酯的力学性能,调整软段的分子量,以及在主链中UPy含量可改变聚氨酯弹性体的断裂伸长率和抗张强度.     

扩链剂对水性聚氨酯脲与聚甲基丙烯酸甲酯复合体系结构和性能的影响

分别用乙二胺 (EDA)和水作为扩链剂制备了聚氨酯脲 聚甲基丙烯酸甲酯 (PUA)水分散液 .借助DSC、DMA、FTIR研究了扩链剂对PUA的结构和性能的影响 .结果表明在EDA扩链体系中 ,虽然聚甲基丙烯酸甲酯 (PMMA)和聚酯软段以及扩链剂与异氰酸酯生成的硬段均有一定程度的相容性 ,但由此合成的PUA仍具有多相结构 ;水扩链体系只有一个较宽的二级转变区 ,各相之间有较大程度的混合 .由EDA扩链合成的PUA在耐溶剂、耐水性及拉伸强度等方面优于水扩链体系 .两种扩链剂体系所得PUA的性能差异 ,主要与二者和异氰酸酯反应生成的脲键密度不同 ,导致不同的微相结构有关     

新型二胺扩链剂对合成聚脲机械性能的影响

以咔唑为原料合成了新型扩链剂N-乙基-3,6-二氨基咔唑;将其与端氨基聚醚和甲苯-2,4-二异氰酸酯(TDI)经溶液聚合合成了新型聚脲;采用红外光谱表征了新型扩链剂和聚脲的结构.结果表明,以N-乙基-3,6-二氨基咔唑作为扩链剂合成聚脲时,随异氰酸酯质量分数的增加,凝胶时间逐渐变短;所制备的聚脲的拉伸强度达25MPa,断裂伸长率降低为105%.     

阻燃型聚乳酸基聚氨酯的合成与表征

以聚乳酸二醇、六次甲基二异氰酸酯和二溴新戊二醇设计合成出一系列阻燃型聚乳酸基聚氨酯。 通过核磁、凝胶色谱和红外等表征了材料的结构性能。 结果表明,二溴新戊二醇作为扩链剂可满足制备高相对分子质量聚氨酯的要求,材料的热学性能随聚乳酸二醇相对分子质量和硬段质量分数的增加而增加。 同时该类聚氨酯具有较好的力学性能,拉伸强度在50 MPa附近,接近工业级别的聚乳酸。 材料的阻燃性能随着溴质量分数的增加而增强。 当溴质量分数为8.6%,聚氨酯的极限氧指数(LOI)为28,属于难燃级别材料。     

水性聚氨酯结构与胶膜性能的关系

为制备一种性能优异的水性聚氨酯涂层,以聚丙二醇和异佛尔酮二异氰酸酯为主要原料,用本体聚合法制备了水性聚氨酯,考察了结构组元对胶膜性能的影响,并用激光粒度仪、微机控制电子万能试验机和同步热分析仪进行了表征。结果表明:当硬段含量增加时,乳液粒径增大,胶膜拉伸强度增加,吸水率升高;当异氰酸根指数增大时,乳液粒径增大,胶膜拉伸强度增加,吸水率降低;当亲水性扩链剂含量和中和度增大时,乳液粒径减小,胶膜的拉伸强度增加,吸水率升高;在硬段比例为50%、异氰酸酯指数为1.35、亲水性扩链剂含量为5%、中和度为1的条件下,胶膜性能较佳(拉伸强度为16MPa,断裂伸长率为556%,吸水率为6.2%)且在丙酮和甲苯中均表现出溶胀现象。     

新型光、 热双响应形状记忆聚合物的制备与性能

通过多巴胺表面原位聚合反应修饰玻璃微珠, 利用X光电子能谱仪(XPS)和傅里叶变换红外光谱仪 (FTIR)对修饰前后玻璃微珠表面的化学组成进行了表征, 用热失重分析仪(TGA)对其热稳定性进行了测试, 并利用透射电子显微镜(TEM)和扫描电子显微镜(SEM)对其形貌进行了观察; 研究了改性玻璃微珠对形状记忆共混物聚己内酯和聚氨酯(PCL/TPU)的热性能、 力学性能和形状记忆性能的影响. 结果表明, 成功制备了表面包覆聚多巴胺的玻璃微珠(PHGM), 改性玻璃微珠的加入不仅增强了复合材料的力学性能(当改性玻璃微珠含量为3%时, 材料的拉伸强度提高到53.3 MPa, 杨氏模量提高到178.4 MPa), 还赋予了复合材料优异的光热效应. 所制备的形状记忆复合材料在808 nm近红外光的照射下, 可以在短时间内(7 s)升高到材料的开关温度并回复到初始形状.