定向嵌段共聚制备温度和pH双重敏感聚氨酯基智能材料

具有温度和pH双重敏感特性的智能高分子材料，在物料分离、药物控制释放体系、记忆元件开关等领域显示了广阔的应用前景。聚氨酯基智能材料由于出众的性能和宽广的应用范围，在此类智能高分子材料的研究中受到极大的重视和关注。本课题的核心是运用分子设计和定向嵌段共聚技术，将聚氨酯软段的相态转变温度设置在0～50℃范围内，且在聚氨酯部分硬段侧链中引入适量的易离子化的酸（碱）官能团，制备具有温度和pH双重敏感特性的聚氨酯基智能材料。同时运用现代分析测试手段，对定向嵌段共聚机理以及材料的微观结构和宏观性能随环境温度和pH值的变化规律进行研究，进一步优化分子设计和定向嵌段共聚工艺。课题从分子设计入手，运用定向嵌段共聚技术制备指定结构和智能响应特性的高分子材料，在新型智能高分子材料的设计和开发领域具有重要的理论指导和借鉴作用。

通过项目组成员的集体努力，本项目按计划如期完成。按照研究计划，本项目依托分子设计和定向嵌段共聚技术，以制备温度和pH双重敏感聚氨酯基智能材料并研究其智能特性、分离特性等为最终目标。主要内容概述如下：运用分子设计和定向嵌段共聚技术，将聚氨酯软段的相态转变温度设置在0～50℃范围内，且在聚氨酯部分硬段侧链中引入适量的易离子化的酸（碱）官能团，制备具有温度和pH双重敏感特性的聚氨酯基智能材料。同时运用现代分析测试手段DSC，POM，XRD，AFM，FTIR等，对定向嵌段共聚机理以及材料的微观结构和宏观性能随环境温度和pH值的变化规律进行研究，进一步优化分子设计和定向嵌段合成工艺。后期重点研究了温度敏感型聚氨酯软段的相态转变温度调控，以及羧基对材料pH敏感性以及材料整体性能的影响。并充分利用材料的智能特性开发了相关医用材料和电子行业用盖板材料等产品。课题运用定向嵌段共聚技术制备指定结构和智能响应特性的高分子材料，在新型智能高分子材料的设计和开发领域具有重要的理论指导和借鉴作用。本项目从立项到结题，项目组成员先后发表17篇学术论文；参加了第七届全国有机化学学术会议，第一届全国化学键及应用学术研讨会，第九届全国皮革化学品学术会议，2013年湖南省化学化工学会有机化学化工专业委员会学术年会等会议；申请中国发明专利9项，已授权4项；与企业合作申请日本发明专利1项（已授权）；1名青年教师出国交流1年，培养了5位研究生，1名已经毕业；较圆满地完成了该项目的研究。