开发NIR光响应形状记忆复合材料,基于用石墨烯增强的生物佐/生物尿共聚物
Weerapong Jamnongpak1, Sunan Tiptipakorn2, Hariharan Arumugam1
1Center of Excellence in Polymeric Materials for Medical Practice Devices, Department of Chemical Engineering, Faculty of Engineering, Chulalongkorn University Bangkok 10330 Thailand Sarawut.R@chula.ac.th.
Nanoscale advances
|January 18, 2024
概括
生物基形状记忆聚合物 (SMP) 是使用佐和聚氨预聚合物制成的. 50/50的V-fa/尿共聚合物显示出优异的形状记忆性能,由石墨烯纳米血小板增强.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 聚合物化学 聚合物化学
- 可持续材料 可持续材料
背景情况:
- 开发先进的形状记忆聚合物 (SMP) 对创新应用至关重要.
- 越来越需要可持续的生物基聚合物材料.
- 氧和聚氨化学品为SMP设计提供了多功能平台.
研究的目的:
- 为了合成和表征新的生物基形状记忆聚合物 (SMPs) 从佐 (BZ) 和聚氨预聚合物 (PU-预聚合物).
- 研究V-fa/尿共聚物的形状记忆行为,特别是它们对近红外 (NIR) 辐射的反应.
- 评估石墨烯纳米板块 (GNPs) 对增强开发的共聚物体形状记忆特性的影响.
主要方法:
- 通过曼尼希凝结合成生物基BZ单体 (V-fa).
- 从棕油聚醇和多二酸 (TDI) 制备生物基PU预聚合物.
- 差分扫描热度计 (DSC) 用于固化行为分析和富里埃变换红外光谱法 (FTIR) 用于结构确认.
- 在NIR照射下评估形状记忆特性 (形状固定性,形状恢复,恢复时间).
主要成果:
- V-fa/尿共聚合物表现出由808nm NIR辐射触发的形状记忆行为.
- 具有50/50质量比的聚V-fa/尿) 显示出优异的性能:90%的形状保留,99%的形状恢复和25秒的恢复时间.
- 添加3重%的GNP使形状固定性提高到94%,恢复时间缩短到16秒.
- 60/40聚合物 (V-fa/尿) 含有3%重量的GNP,表现出优异的多形状记忆特性.
结论:
- 从V-fa单体和PU预聚合物成功开发了新的生物基SMP.
- 这种V-fa/尿共聚物表现出有前途的NIR响应形状记忆特性.
- 石墨烯纳米板块增强显著提高了这些生物基聚合物的形状记忆性能和多形状能力,表明了先进应用的潜力.
