폴리카보네이트 이가올을 연속체로 하고 1,4-부탄디올을 체인 연장제로 사용하여 각각 이소포론 디이소시아네이트(IPDI)와 헥사메틸렌 디이소시아네이트(HDI)를 사용해 지방고리 경질 세그먼트를 갖는 폴리우레탄(R-PCPU)과 직쇄 지방족 경질 세그먼트를 갖는 폴리우레탄(L-PCPU)을 합성하였으며, 용액 혼합을 통해 서로 다른 질량비의 R-PCPU/L-PCPU 혼합 재료(PUB)를 제조하였다. Fourier 변환 적외선 분광법(FTIR), 열중량 분석(TGA), X선 회절(XRD), 미분 주사 열량 측정(DSC) 및 만능 시험기를 사용하여 PUB의 구조 및 성능을 특성화하였다. 결과는 경질 세그먼트의 공간 차단 영향으로 인해 L-PCPU 내 수소 결합 작용 및 미세상 분리 정도가 R-PCPU보다 높으며 두 가지 모두 PUB 내 L-PCPU 함량 증가에 따라 증가함을 나타냈다. R-PCPU는 주로 연속체 결정화(융점 약 43.26 ℃)를 나타내며, L-PCPU는 경질 세그먼트 결정화(융점 약 168.66 ℃)가 주를 이루며, PUB은 동시에 연속체 및 경질 세그먼트 결정을 나타내며, 연속체 결정화 능력은 L-PCPU 함량 증가에 따라 감소하고 경질 세그먼트 결정화 능력은 그에 따라 증가한다. 고리형 및 직쇄형 경질 세그먼트의 시너지 효과 덕분에 PUB은 기계적 성능의 제어 가능한 조절을 달성하였으며, R-PCPU보다 우수한 파단 신율(최대 900%)과 L-PCPU보다 우수한 인장 강도(최대 75.62 MPa)를 겸비하였다. 또한 연속체와 경질 세그먼트의 동시에 결정화는 PUB에 우수한 형상 기억 성능을 부여하여 R-PCPU 또는 L-PCPU보다 월등히 높은 응용 가치를 갖게 하였다. 종합적인 성능 이점을 바탕으로 PUB은 교정 와이어, 자동 수축 봉합사 등 스마트 의료 기기 분야에서 광범위한 응용 전망을 보여주며, 본 연구는 형상 기억 폴리우레탄의 구조 설계 및 간편 제조를 위한 새로운 전략을 제시한다.

폴리우레탄 혼합물; 경질 세그먼트 구조; 수소 결합 작용; 형상 기억 성능; 기계적 성능