本論文制備出一種具有pH誘導形狀記憶性能的納米復合材料,它是由聚乙二醇-聚己內(nèi)酯為軟段的聚氨酯材料與pH敏感改性納米纖維素復合得到。其中pH敏感的改性納米纖維素逾滲網(wǎng)絡作為形狀記憶聚合物的可逆開關,其與聚合物基底材料有很強的氫鍵相互作用,這種氫鍵相互作用會隨著外界pH值改變而發(fā)生變化。復合材料的形狀記憶性能僅僅受環(huán)境pH誘導,這種新穎的pH誘導形狀記憶納米復合材料在未來智能材料領域具有潛在的應用研究價值。首先,我們通過硫酸催化水解微晶纖維素的方法制備纖維素納米晶體（CNCs）,同時對CNCs進行了尺寸、結(jié)構(gòu)、形貌等分析,結(jié)果表明成功制備出直徑為5-20nm,長度在200-300nnm具有較大長徑比的CNCs。然后通過異煙酰氯取代納米纖維素表面的羥基得到表面帶有毗啶基團的改性纖維素納米晶體（CNCs-C6H4NO2）,同時對CNCs-C6H4NO2進行了尺寸、結(jié)構(gòu)、形貌、pH敏感性等分析,結(jié)果表明成功通過表面化學改性的方法,使CNCs表面帶有吡啶基團。在pH值較大時,CNCs-C6H4NO2由于表面帶有吡啶基團和羥基基團,產(chǎn)生氫鍵相互作用；在pH值較小時,由于吡啶屬于路易斯堿,發(fā)生質(zhì)子化... 

【文章來源】：西南交通大學四川省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：76 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

形狀記憶聚合物結(jié)構(gòu)[19]

??／??圖１－１形狀記憶聚合物結(jié)構(gòu)??１．１．２形狀記憶聚合物的分類??關于形狀記憶聚合物分類方式的討論多種多樣，Ｒａｔｎａ課題組和Ｌｉｕ課題組根據(jù)形??狀記憶聚合物網(wǎng)絡節(jié)點，把形狀記憶聚合物分為物理交聯(lián)型和化學交聯(lián)型高分子。其??中可生物降解的形狀記憶聚合物被分為特別的一類高分子［２０，２１］。Ｂｅｈｌ課題組把這種活??躍的移動聚合物分為形狀記憶聚合物和形狀改變聚合物【２〗。Ｈｕ課題組提出了一個綜合??的形狀記憶聚合物分類，主要按照聚合物的構(gòu)成結(jié)構(gòu)、刺激方式以及形狀記憶功能性??進行分類。形狀記憶聚合物結(jié)構(gòu)包括嵌段聚合物［２２，２３］、超分子聚合物［２４］、交聯(lián)聚合物??［２５－２８］、互穿和半互穿網(wǎng)絡聚合物［２９＿３１］、聚合物混合以及復合材料［３２－３６］。因此，幾乎全??部的聚合方法都會適用在形狀記憶聚合物合成上，比如加聚［３７】、縮合［３８］、自由基［３９］、??福射反應［４、開環(huán)聚合［４１］以及光催化聚合［２６］等。形狀記憶聚氨酯材料一般通過縮合反??應得到

ｐ發(fā)了新穎的ｐＨ誘導形狀記憶聚合物。主要把具有ｐＨ敏感的批旋基團引入聚氨醋分子??鏈中，因為批旋是路易斯堿，它在酸溶液中會發(fā)生質(zhì)子化，破壞其與聚氨酷中的異氰??酸醋基團間的氫鍵作用，材料可以被塑造臨時形狀；在堿溶液中中和Ｈ＋，Ｂ比淀基團發(fā)??生去質(zhì)子化，氫鍵作用形成，材料形狀被固定下來。利用這種通過不同ｐＨ值改變材料??內(nèi)部氫鍵的形成與解離作用為形狀記憶聚合物可逆開關，合成了具有良好生物相容性??的ｐＨ誘導形狀記憶聚合物。并且利用該材料在酸溶液中的腫脹開發(fā)藥物控釋的材料，??得到了具有較好幵關的藥物釋放材料［６９］。這幾種研究主要都是通過材料在不同ｐＨ值??下表現(xiàn)出腫脹現(xiàn)象達到的ｐＨ敏感形狀記憶性，材料力學性能存在缺陷。通過添加功能??化的納米纖維素填料，可以有效提高材料力學性能，并且賦予材料新穎的形狀記憶性??能。Ｃｈｅｎ等人報道了一種仿生聚合物復合材料，以殼聚糖修飾的納米纖維素晶體作為??刺激敏感相，熱塑性聚氧酯作為彈性基底材料，該復合材料表現(xiàn)出水誘導的機械適應??性和在不同ｐＨ值溶液中的形狀記憶性［７０］。??ａｃｉｄ?ｂａｓｅ??Ａ


本文編號：3418229