形状记忆聚氨酯是智能材料的一种,是当今国际学术研究的热点之一,除了智能材料本身的优点之外,其还具有一些独特的优势,如形变量大、形状记忆速度可调、可设计性强等,能够保证其应用在诸多领域(航空航天、生物医用、石油工业等等)。因此对其的研究显示十分必要。本文以不同分子量的聚碳酸酯二醇(PCDL-1000,PCDL-2000,PCDL-3000)、碳化二亚胺改性 MDI(L-MDI)、乙二醇(EG)、1,4-丁二醇(BDO)、1,6-己二醇(HDO)、1,4-环己烷二甲醇(CHDM)、三羟甲基丙烷(TMP)等为主要原料制备出聚碳酸酯型形状记忆聚氨酯弹性体。通过红外测试、差示扫描量热测试、表面硬度测试、力学性能测试、常温吸水率测试和形状记忆性能测试等研究了硬段含量、软段分子量以及扩链剂种类对聚氨酯弹性体的氢键化程度、热学性能、硬度、力学性能、吸水率和形状记忆性能造成的影响。实验证明,记忆相(L-MDI和CHDM)含量为20%、软段相(PCDL)分子量为2000时,形状记忆聚氨酯弹性体有较强的氢键化程度,较好的形状记忆性能和力学性能,综合性能优异,在生物医用、石油工程、智能服装方面显示出发展潜力。以分子量为2000的聚碳酸酯二醇(PCDL-2000)、碳化二亚胺改性MDI(L-MDI)和1,4-环己烷二甲醇(CHDM)为主要原料,合成了一系列具有形状记忆功能的聚氨酯泡沫,研究了发泡剂的种类及含量、催化剂的种类及含量以及匀泡剂的含量对形状记忆聚氨酯泡沫的体密度、泡孔形态结构、机械性能、热学性能和相关形状记忆性能的影响。实验证明,发泡剂(水)含量为1.5 g,二月桂酸二丁基锡和三乙胺含量为0.8 g,硅油为0.5 g时,形状记忆聚氨酯泡沫形状固定率和恢复率最高,形状恢复时间最短,机械性能最好。基于全文工作,在此归纳出PCDL和CHDM作为高形状记忆性能的形状记忆聚氨酯材料的设计规则:(1)对于记忆相的结构设计,应尽量提高其氢键作用力,内聚能强度,以保证其较强的交联程度;(2)对于记忆相的组成设计,应协调其聚氨酯内部分子链的运动,以降低记忆分子链的运动位阻;(3)对于开关相的结构设计,应尽量提高分子链的规整性,注意其长度,保证其较强的结晶性能。