SiO2交聯(lián)形狀記憶聚合物研究獲進(jìn)展

中科院蘭州化學(xué)物理研究所*潤(rùn)滑與防護(hù)材料研發(fā)中心在二氧化硅交聯(lián)形狀記憶聚合物（SMP）研究方面取得新進(jìn)展。

研究人員利用聚己內(nèi)酯（PCL）作為軟段，合成了具有良好機(jī)械強(qiáng)度和形狀記憶性能的二氧化硅交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)聚合物SiO2–SMP。SiO2–SMP 制備過程如下：1）利用自制的單分散二氧化硅膠體球的表面羥基引發(fā)ε-已內(nèi)酯開環(huán)聚合，合成核殼結(jié)構(gòu)的微球SiO2@PCL；2）利用二異氰酸酯的異氰酸根連接兩個(gè)SiO2@PCL末端羥基，形成SiO2–SMP交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)聚合物。室溫下，SiO2–SMP 的彈性模量和拉伸強(qiáng)度均得到很大提高，分別為500MPa和90MPa。通過調(diào)節(jié)二氧化硅微球的大小和PCL的分子量可改變?cè)撔螤钣洃浘酆衔锏臋C(jī)械和形狀記憶性能。

作為刺激-感應(yīng)智能材料，形狀記憶聚合物在生物醫(yī)藥和紡織材料領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。然而，其機(jī)械性能較合金材料小，在一定程度上限制了其使用。因此，發(fā)展具有高強(qiáng)度的形狀記憶聚合物具有重要意義。然而，現(xiàn)有制備高強(qiáng)度的SMP材料存在一定缺陷，如丙烯酸系列具有高強(qiáng)度但斷裂伸長(zhǎng)率低、多種復(fù)合材料的制備方法復(fù)雜等。

該項(xiàng)工作得到了國(guó)家杰出青年科學(xué)基金、國(guó)家自然科學(xué)基金創(chuàng)新研究群體科學(xué)基金和國(guó)家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究發(fā)展計(jì)劃項(xiàng)目的支持。研究結(jié)果發(fā)表在近期出版的《材料化學(xué)期刊》（J. Mater. Chem.）。