多孔聚己內(nèi)酯及其與氧化石墨烯復(fù)合物的溶致響應(yīng)形狀記憶研究
發(fā)布時間:2020-07-14 11:47
【摘要】:本文利用聚己內(nèi)酯(PCL)DMF溶液在室溫附近下從液態(tài)變成固態(tài)的特性,制備多孔聚已內(nèi)酯(PCL)及其與氧化石墨烯(GO)的多孔復(fù)合物,并通過各種表征手段來探究PCL與PCL/GO復(fù)合物的微觀結(jié)構(gòu)、結(jié)晶性能以及力學(xué)性能;并以乙酸乙酯為驅(qū)動溶劑研究其形狀記憶性能。研究了聚己內(nèi)酯及其復(fù)合物的快速溶致形狀回復(fù)行為;討論了溶劑驅(qū)動時各因素對材料形狀記憶性能的影響;并通過溶劑“賦形”實驗、乙酸乙酯蒸汽驅(qū)動形狀回復(fù)實驗和螺旋形狀回復(fù)實驗進(jìn)一步闡釋了快速溶致形狀回復(fù)的機理。實驗結(jié)果表明,GO的加入不僅使PCL的泡孔結(jié)構(gòu)規(guī)整、分布均勻而且還改善了它的結(jié)晶性能和力學(xué)性能。材料的尺寸、GO的含量、溶致回復(fù)循環(huán)次數(shù)以及混合溶劑都會影響PCL及其復(fù)合物的形狀記憶性能。在乙酸乙酯的驅(qū)動下,縱橫比為50:5的多孔PCL和多孔PCL/GO(1.Owt%)復(fù)合物實現(xiàn)1s快速形狀回復(fù)。快速溶致響應(yīng)形狀回復(fù)的原因為“賦形”過程中變形部分儲存的能量快速釋放而產(chǎn)生的褶皺效應(yīng)?焖佼a(chǎn)生褶皺一方面是因為樣品具有由納米級片狀結(jié)構(gòu)連接形成的微米級的多孔結(jié)構(gòu);另一方面是因為PCL與溶劑的酯基之間產(chǎn)生的分子間作用力。褶皺誘導(dǎo)形狀回復(fù)不同于常見的溶致響應(yīng)型形狀回復(fù)(該類回復(fù)大多數(shù)情況下,利用的是增塑作用或溶脹效應(yīng))。因此,該回復(fù)機理不僅豐富了溶致響應(yīng)形狀記憶效應(yīng),也進(jìn)一步拓寬了形狀記憶聚合物的潛在應(yīng)用(如快速溶劑響應(yīng)傳感器)。
【學(xué)位授予單位】:南京理工大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2018
【分類號】:TB381
【圖文】:
邐/逡逑Vw逡逑4邋Shape邋一ee一逡逑圖1.2形狀改變效應(yīng)和形狀記憶效應(yīng)逡逑Figure邋1.2邋Shape邋memory邋effect邋(SME)邋and邋shape邋change邋effect邋(SCE)逡逑形狀記憶聚合物(shape邋memory邋polymer,邋SMP)是一種具有形狀記憶效應(yīng)逡逑(shape邋memory邋effect,SME)的刺激響應(yīng)型的智能材料。當(dāng)受到適當(dāng)?shù)耐饨绱体义霞r(或者說在一定外界刺激的驅(qū)動下),該材料能“記住”自身初始形狀(即逡逑從賦形的臨時形狀回復(fù)到初始形狀的現(xiàn)象)。追溯到1940年,Mather第一次提逡逑出了邋“彈性記憶”邋[13]。1960年出現(xiàn)的熱縮膜/管其實就是利用材料的形狀記憶效逡逑應(yīng)。后來,人們在1981年又發(fā)現(xiàn)聚乙烯具有獨特的形狀記憶功能。早期SMP的逡逑應(yīng)用非常有限,直到上世紀(jì)九十年代日本三菱M工(Misubishi邋Heavy邋Industry逡逑Ltd.)發(fā)現(xiàn)形狀記憶聚氨酯材料,SMP才開始受到廣泛關(guān)注[|4]。時至今日,SMP逡逑因其獨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研究領(lǐng)域。與形逡逑狀記憶合金相比
回復(fù)應(yīng)變大、響應(yīng)溫度范圍寬等優(yōu)點;并可對多種刺激方式產(chǎn)生響應(yīng)。SMP種逡逑類繁多,用途廣泛。在2002年,Lendlein提出SMP可用于微創(chuàng)手術(shù)的自緊縫合逡逑線(如圖1.3),表現(xiàn)出良好的生物相容性和生物可降解性,這〕?Y隋澹櫻停性諫镥義弦攪屏煊虻撓τ茫郟保擔(dān)蕁3酥,还应用栽桇[,航天簨杀K炔煌煊潁郟保,1AP蕁e義希玻
本文編號:2754929
【學(xué)位授予單位】:南京理工大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2018
【分類號】:TB381
【圖文】:
邐/逡逑Vw逡逑4邋Shape邋一ee一逡逑圖1.2形狀改變效應(yīng)和形狀記憶效應(yīng)逡逑Figure邋1.2邋Shape邋memory邋effect邋(SME)邋and邋shape邋change邋effect邋(SCE)逡逑形狀記憶聚合物(shape邋memory邋polymer,邋SMP)是一種具有形狀記憶效應(yīng)逡逑(shape邋memory邋effect,SME)的刺激響應(yīng)型的智能材料。當(dāng)受到適當(dāng)?shù)耐饨绱体义霞r(或者說在一定外界刺激的驅(qū)動下),該材料能“記住”自身初始形狀(即逡逑從賦形的臨時形狀回復(fù)到初始形狀的現(xiàn)象)。追溯到1940年,Mather第一次提逡逑出了邋“彈性記憶”邋[13]。1960年出現(xiàn)的熱縮膜/管其實就是利用材料的形狀記憶效逡逑應(yīng)。后來,人們在1981年又發(fā)現(xiàn)聚乙烯具有獨特的形狀記憶功能。早期SMP的逡逑應(yīng)用非常有限,直到上世紀(jì)九十年代日本三菱M工(Misubishi邋Heavy邋Industry逡逑Ltd.)發(fā)現(xiàn)形狀記憶聚氨酯材料,SMP才開始受到廣泛關(guān)注[|4]。時至今日,SMP逡逑因其獨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研究領(lǐng)域。與形逡逑狀記憶合金相比
回復(fù)應(yīng)變大、響應(yīng)溫度范圍寬等優(yōu)點;并可對多種刺激方式產(chǎn)生響應(yīng)。SMP種逡逑類繁多,用途廣泛。在2002年,Lendlein提出SMP可用于微創(chuàng)手術(shù)的自緊縫合逡逑線(如圖1.3),表現(xiàn)出良好的生物相容性和生物可降解性,這〕?Y隋澹櫻停性諫镥義弦攪屏煊虻撓τ茫郟保擔(dān)蕁3酥,还应用栽桇[,航天簨杀K炔煌煊潁郟保,1AP蕁e義希玻
本文編號:2754929
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