SiO2交聯(lián)形狀記憶聚合物研究獲進展

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

研究人員利用聚己內酯（PCL）作為軟段，合成了具有良好機械強度和形狀記憶性能的二氧化硅交聯(lián)網絡聚合物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-已內酯開環(huán)聚合，合成核殼結構的微球SiO2@PCL；2）利用二異氰酸酯的異氰酸根連接兩個SiO2@PCL末端羥基，形成SiO2–SMP交聯(lián)網絡聚合物。室溫下，SiO2–SMP 的彈性模量和拉伸強度均得到很大提高，分別為500MPa和90MPa。通過調節(jié)二氧化硅微球的大小和PCL的分子量可改變該形狀記憶聚合物的機械和形狀記憶性能。

作為刺激-感應智能材料，形狀記憶聚合物在生物醫(yī)藥和紡織材料領域應用廣泛。然而，其機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)展具有高強度的形狀記憶聚合物具有重要意義。然而，現(xiàn)有制備高強度的SMP材料存在一定缺陷，如丙烯酸系列具有高強度但斷裂伸長率低、多種復合材料的制備方法復雜等。

該項工作得到了國家杰出青年科學基金、國家自然科學基金創(chuàng)新研究群體科學基金和國家重點基礎研究發(fā)展計劃項目的支持。研究結果發(fā)表在近期出版的《材料化學期刊》（J. Mater. Chem.）。