Unter Verwendung von Polycarbonat-Diol als weichem Segment und 1,4-Butandiol als Kettenverlängerer wurden Polyurethane mit alizyklischem harten Segment (R-PCPU) beziehungsweise mit linearem aliphatischem harten Segment (L-PCPU) jeweils unter Verwendung von Isophorondiisocyanat (IPDI) und Hexamethylendiisocyanat (HDI) synthetisiert. Durch Lösungsgemisch wurden R-PCPU/L-PCPU-Mischmaterialien mit unterschiedlichen Massenverhältnissen (PUB) hergestellt. Die Struktur und Eigenschaften von PUB wurden mittels Fourier-Transform-Infrarotspektroskopie (FTIR), thermogravimetrischer Analyse (TGA), Röntgenbeugung (XRD), differentieller Scan-Kalorimetrie (DSC) und Universalprüfmaschine charakterisiert. Die Ergebnisse zeigen, dass aufgrund der räumlichen Behinderung der harten Segmente die Wasserstoffbrückenbildung und der Grad der Mikrophasentrennung in L-PCPU höher sind als in R-PCPU und bei PUB mit zunehmendem L-PCPU-Gehalt zunehmen. R-PCPU kristallisiert hauptsächlich im weichen Segment (Schmelztemperatur ca. 43,26 ℃), L-PCPU hauptsächlich im harten Segment (Schmelztemperatur ca. 168,66 ℃). PUB zeigt gleichzeitig Kristallisation in weichen und harten Segmenten, wobei die Kristallisationsfähigkeit des weichen Segments mit steigendem L-PCPU-Gehalt abnimmt und die des harten Segments zunimmt. Dank des Synergieeffekts der ringförmigen und linearen harten Segmente erreicht PUB eine kontrollierte Einstellung der mechanischen Eigenschaften und vereint eine höhere Bruchdehnung (bis zu 900 %) als R-PCPU mit einer höheren Zugfestigkeit (bis zu 75,62 MPa) als L-PCPU. Darüber hinaus verleiht die gleichzeitige Kristallisation der weichen und harten Segmente PUB exzellente Formgedächtniseigenschaften, was ihm einen deutlich höheren Anwendungswert als R-PCPU oder L-PCPU verleiht. Aufgrund der umfassenden Leistungsfähigkeit zeigt PUB ein breites Anwendungspotenzial in intelligenten medizinischen Geräten wie kieferorthopädischen Bögen und selbstretrahierenden Nähten und bietet gleichzeitig eine neue Strategie für das Design und die einfache Herstellung von Formgedächtnispolyurethanen.

Polyurethanmischungen;Struktur des harten Segments;Wasserstoffbrückenbindung;Formgedächtniseigenschaften;Mechanische Eigenschaften