本發(fā)明屬于新型高分子材料技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種快速回復(fù)溶劑型多孔形狀記憶聚己內(nèi)酯及其制備方法。

背景技術(shù)：

形狀記憶聚合物是一種刺激響應(yīng)型的智能材料，具有“記住”自身初始形狀的能力。形狀記憶聚合物因其獨(dú)特的形狀記憶功能已經(jīng)成為繼形狀記憶合金后的又一熱點(diǎn)研究領(lǐng)域。與形狀記憶合金相比，形狀記憶聚合物具有質(zhì)量輕、生產(chǎn)成本低、易加工、性能易于調(diào)控、可回復(fù)應(yīng)變大、回復(fù)響應(yīng)溫度范圍寬等優(yōu)點(diǎn)；此外，可對(duì)多種刺激方式產(chǎn)生回復(fù)響應(yīng)（如熱、光、ph、溶劑和電磁等），但目前研究的溶劑響應(yīng)型形狀記憶高分子雖然當(dāng)形狀記憶高分子處于微納米級(jí)的尺度時(shí)，可以實(shí)現(xiàn)較快的回復(fù)形變，但本體材料卻普遍存在回復(fù)響應(yīng)時(shí)間過長的問題（一般為小時(shí)級(jí)）。

聚己內(nèi)酯因其具有良好的生物相容性和生物可降解性而被廣泛的應(yīng)用于生物醫(yī)療領(lǐng)域。目前一般多是采用聚己內(nèi)酯與其他物質(zhì)如殼聚糖、磷酸三鈣、羥基磷灰石、角蛋白等混合后，多采用冷凍干燥的方法制備多孔結(jié)構(gòu)用于骨科支架。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供了一種快速回復(fù)溶劑型多孔形狀記憶聚己內(nèi)酯及其制備方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)（如冷凍干燥等），制孔工藝復(fù)雜、成本高，生產(chǎn)效率低以及不易控制的問題。另外，溶劑響應(yīng)型形狀記憶高分子材料，在回復(fù)形狀過程中依賴于溶劑在材料內(nèi)的遷移速率，造成材料的響應(yīng)時(shí)間過長，通常需要幾小時(shí)，甚至幾十小時(shí)才能回復(fù)，這大大限制形狀記憶材料的應(yīng)用。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：

一種快速回復(fù)溶劑型多孔形狀記憶聚己內(nèi)酯的制備方法，其特征在于，所述制備方法為溶液澆鑄法，包括以下步驟：

s01、將聚己內(nèi)酯溶于n,n-二甲基甲酰胺中，攪拌至完全溶解，得到聚己內(nèi)酯溶液；

s02、將s01得到的聚己內(nèi)酯溶液倒入模具中，然后將模具放入烘箱，烘干得到多孔聚己內(nèi)酯。

進(jìn)一步的，所述s01中，聚己內(nèi)酯溶于n,n-二甲基甲酰胺時(shí)，在20-60℃下攪拌至溶液呈透明狀。

進(jìn)一步的，所述s01中，聚己內(nèi)酯的質(zhì)量濃度為5-30%。

進(jìn)一步的，所述s02中得到的多孔聚己內(nèi)酯施加作用力進(jìn)行賦形，得到臨時(shí)形狀的多孔聚己內(nèi)酯。

進(jìn)一步的，所述賦形溫度范圍為10-60℃。

進(jìn)一步的，當(dāng)處于臨時(shí)形狀的多孔聚己內(nèi)酯浸入乙酸乙酯溶劑中，溶劑與微納米級(jí)聚己內(nèi)酯片狀結(jié)構(gòu)產(chǎn)生作用，迅速產(chǎn)生褶皺，使多孔聚己內(nèi)酯回復(fù)其初始形狀。

進(jìn)一步的，所述回復(fù)時(shí)間為0-1s（不包括1s）。

進(jìn)一步的，所述回復(fù)溫度為10-60℃。

一種快速回復(fù)溶劑型多孔形狀記憶聚己內(nèi)酯，聚己內(nèi)酯分子鏈在n,n-二甲基甲酰胺溶液中形成微納米級(jí)片狀結(jié)構(gòu)，且這些微納米級(jí)片狀結(jié)構(gòu)相互連接形成多孔結(jié)構(gòu)，得到多孔聚己內(nèi)酯。

進(jìn)一步的，所述多孔聚己內(nèi)酯賦形后浸入乙酸乙酯溶劑中，多孔聚己內(nèi)酯在0-1s的時(shí)間內(nèi)回復(fù)其初始形狀。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)：

本發(fā)明提供了一種快速回復(fù)溶劑型多孔形狀記憶聚己內(nèi)酯的制備方法；該多孔形狀記憶聚己內(nèi)酯在溶劑作用下產(chǎn)生皺褶效應(yīng)，實(shí)現(xiàn)多孔形狀記憶聚己內(nèi)酯的快速形狀回復(fù)（可快至1秒）；

本發(fā)明將孔結(jié)構(gòu)、聚己內(nèi)酯的生物相容性、生物可降解性和形狀記憶性能結(jié)合起來，制備出的多孔形狀記憶聚己內(nèi)酯仍具有較高的力學(xué)強(qiáng)度，拓展了其在生物組織工程領(lǐng)域的應(yīng)用。

附圖說明

圖1是本發(fā)明制備的多孔形狀記憶聚己內(nèi)酯被液氮冷凍淬斷的斷面掃描電子顯微鏡圖片；

圖2是本發(fā)明制備的多孔形狀記憶聚己內(nèi)酯表面滴乙酸乙酯前后的表面形貌的光學(xué)顯微鏡圖片；

圖3是溶劑驅(qū)動(dòng)本發(fā)明制備的多孔形狀記憶聚己內(nèi)酯的形狀回復(fù)照片；

圖4是本發(fā)明制備的多孔形狀記憶聚己內(nèi)酯的力學(xué)性能圖片。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作更進(jìn)一步的說明。

實(shí)施例1

一種快速回復(fù)溶劑型多孔形狀記憶聚己內(nèi)酯的制備方法，按照以下步驟進(jìn)行：

s01、將聚己內(nèi)酯溶于n,n-二甲基甲酰胺中，50℃下磁力攪拌至溶液呈透明狀，得到的質(zhì)量濃度為20%的聚己內(nèi)酯溶液；

s02、將s01得到的聚己內(nèi)酯溶液靜置2min后，倒入聚四氟乙烯模具中，然后將模具放入烘箱，烘干后，即可得到多孔聚己內(nèi)酯。

形狀快速回復(fù)：

溫度在10-60℃下，對(duì)多孔聚己內(nèi)酯施加作用力進(jìn)行賦形，得到臨時(shí)形狀；

之后將具有臨時(shí)形狀的多孔聚己內(nèi)酯浸入到乙酸乙酯溶劑中，1s回復(fù)到初始形狀，回復(fù)溫度為10-60℃。

實(shí)施例2：

s01、將聚己內(nèi)酯溶于n,n-二甲基甲酰胺，45℃下磁力攪拌至溶液呈透明狀，得到的質(zhì)量濃度為30%的聚己內(nèi)酯溶液；

s02、將s01得到的聚己內(nèi)酯溶液靜置2min后倒入聚四氟乙烯模具中，然后將模具放入烘箱，烘干后，即可得到多孔聚己內(nèi)酯。

形狀快速回復(fù)：

溫度在10-60℃下，對(duì)多孔聚己內(nèi)酯施加作用力進(jìn)行賦形，得到臨時(shí)性狀；

之后將具有臨時(shí)形狀的多孔聚己內(nèi)酯浸入到乙酸乙酯溶劑中，1s回復(fù)到初始形狀，回復(fù)溫度為10-60℃。

實(shí)施例3：

s01、將聚己內(nèi)酯溶于n,n-二甲基甲酰胺中，35℃下磁力攪拌至溶液呈透明狀，得到的質(zhì)量濃度為5%的聚己內(nèi)酯溶液；

s02、將s01得到的聚己內(nèi)酯溶液靜置2min后倒入聚四氟乙烯模具中，然后將模具放入烘箱，烘干后，即可得到多孔聚己內(nèi)酯。

形狀快速回復(fù)：

溫度在10-60℃下，對(duì)多孔聚己內(nèi)酯施加作用力進(jìn)行賦形，得到臨時(shí)性狀；

之后將具有臨時(shí)形狀的多孔聚己內(nèi)酯浸入到乙酸乙酯溶劑中，1s回復(fù)到初始形狀，回復(fù)溫度為10-60℃。

實(shí)施例4

一種快速回復(fù)溶劑致孔多孔形狀記憶聚己內(nèi)酯的制備方法，所述制備方法為為溶液澆鑄法，包括以下步驟：

s01、將聚己內(nèi)酯溶于n,n-二甲基甲酰胺中，在20℃下攪拌至溶液呈透明狀，即完全溶解，得到質(zhì)量濃度為5%聚己內(nèi)酯溶液；

s02、將s01得到的聚己內(nèi)酯溶液倒入聚四氟乙烯模具中，然后將模具放入烘箱，烘干得到多孔聚己內(nèi)酯。

形狀快速回復(fù)：

溫度在10℃下，所述s02中得到的多孔聚己內(nèi)酯施加作用力進(jìn)行賦形，得到臨時(shí)形狀的多孔聚己內(nèi)酯。

在溫度為10℃時(shí)，當(dāng)處于臨時(shí)形狀的多孔聚己內(nèi)酯浸入乙酸乙酯溶劑中，溶劑與聚己內(nèi)酯作用，迅速產(chǎn)生褶皺，0.9s使多孔聚己內(nèi)酯回復(fù)其初始形狀。

實(shí)施例5

一種快速回復(fù)溶劑致孔多孔形狀記憶聚己內(nèi)酯的制備方法，所述制備方法為為溶液澆鑄法，包括以下步驟：

s01、將聚己內(nèi)酯溶于n,n-二甲基甲酰胺中，在50℃下攪拌至溶液呈透明狀，即完全溶解，得到質(zhì)量濃度為20%聚己內(nèi)酯溶液；

s02、將s01得到的聚己內(nèi)酯溶液倒入聚四氟乙烯模具中，然后將模具放入烘箱，烘干得到多孔聚己內(nèi)酯。

形狀快速回復(fù)：

溫度在40℃下，所述s02中得到的多孔聚己內(nèi)酯施加作用力進(jìn)行賦形，得到臨時(shí)形狀的多孔聚己內(nèi)酯。

在溫度為50℃時(shí)，當(dāng)處于臨時(shí)形狀的多孔聚己內(nèi)酯浸入乙酸乙酯溶劑中，溶劑與聚己內(nèi)酯作用，迅速產(chǎn)生褶皺，0.6s使多孔聚己內(nèi)酯回復(fù)其初始形狀。

實(shí)施例6

一種快速回復(fù)溶劑致孔多孔形狀記憶聚己內(nèi)酯的制備方法，所述制備方法為為溶液澆鑄法，包括以下步驟：

s01、將聚己內(nèi)酯溶于n,n-二甲基甲酰胺中，在60℃下攪拌至溶液呈透明狀，即完全溶解，得到質(zhì)量濃度為30%聚己內(nèi)酯溶液；

s02、將s01得到的聚己內(nèi)酯溶液倒入聚四氟乙烯模具中，然后將模具放入烘箱，烘干得到多孔聚己內(nèi)酯。

形狀快速回復(fù)：

溫度在60℃下，所述s02中得到的多孔聚己內(nèi)酯施加作用力進(jìn)行賦形，得到臨時(shí)形狀的多孔聚己內(nèi)酯。

在溫度為60℃時(shí)，當(dāng)處于臨時(shí)形狀的多孔聚己內(nèi)酯浸入乙酸乙酯溶劑中，溶劑與聚己內(nèi)酯作用，迅速產(chǎn)生褶皺，1s以內(nèi)使多孔聚己內(nèi)酯回復(fù)其初始形狀。

一種快速回復(fù)溶劑致孔多孔形狀記憶聚己內(nèi)酯，聚己內(nèi)酯分子鏈在n,n-二甲基甲酰胺溶液中形成片狀結(jié)構(gòu)，片狀結(jié)構(gòu)相互連接形成多孔結(jié)構(gòu)，得到多孔聚己內(nèi)酯；所述多孔聚己內(nèi)酯賦形后浸入乙酸乙酯溶劑中，多孔聚己內(nèi)酯在0-1s的時(shí)間內(nèi)回復(fù)其初始形狀。驅(qū)動(dòng)回復(fù)的溶劑不限于乙酸乙酯，包含其他具有類似化學(xué)結(jié)構(gòu)的有機(jī)溶劑。

以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出：對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。