Synthesis of Polyurethanes Containing Poly(dimethyl siloxane) and Their Thermal and Shape Memory Properties

Polyurethanes containing poly(dimethyl siloxane) (PDMS) unit, PU-Si, were synthesized and their thermal and shape memory properties were investigated. Various amounts of PDMS units were incorporated via a solution polymerization method using mixed diols of poly(tetramethylene ether glycol) (PTMEG) and PDMS-diol as the soft segment (SS) and methylene diphenyl diisocyanate and 1,4-butanediol as the hard segment (HS). Two series of PU-Si samples with an HS content of 23% or 32% were prepared and analyzed. For PU-Si with an HS content of 23%, both the cold crystallization temperature ($T_{cc}$) and melt crystallization temperature of the SS domain moved higher temperature with increasing PDMS content, while the melting temperature ($T_m$) of the SS domain remained unaffected. The increase in HS content from 23% to 32% resulted in the increased $T_m$ and disappearance of $T_{cc}$. The shape recovery of PU-Si flim with an HS content of 32% increased while its shape retention decreased as PDMS content increased.

폴리디메틸실록산 성분을 포함하는 폴리우레탄의 합성과 이들의 열적 및 형상기억 특성

폴리(디메틸 실록산)(PDMS) 성분을 포함하는 폴리우레탄(PU-Si)을 합성하고 이들의 열적 특성과 형상기억 특성을 분석하였다. 이를 위하여 메틸렌디페닐 디이소시아네이트와 1,4-부탄디올을 하드세그먼트(HS) 성분으로 하고, 소프트세그먼트(SS) 성분으로 PDMS 디올과 폴리(테트라메틸렌 에테르 글리콜)(PTMEG) 혼합폴리올을 사용하여 HS 함량이 각각 23%와 32%이면서 PDMS 함량이 다른 PU-Si를 용액중합법으로 합성하였다. HS 함량이 23%인 PU-Si의 경우 PDMS 함량 증가에 따라 SS의 냉결정화온도($T_{cc}$)와 용융결정화온도는 증가하였으나 용융온도($T_m$)에는 변화가 없었다. HS 함량이 32%인 시료들의 경우 PTMEG의 $T_m$이 HS 함량 23%인 시료들보다 약간 높은 온도에서 나타났으며 $T_{cc}$는 관찰되지 않았다. PDMS 성분이 포함된 PU-Si 필름들은 PU에 비해 형태고정성은 약간 좋지 않지만 형상기억 효과는 더 우수하였다.