發(fā)布時間：2021-12-01 17:55

　　形狀記憶高分子作為智能材料的重要分支之一,其具備在記憶一定初始形狀的基礎(chǔ)上維持其被賦予的臨時形狀,并可在適當刺激（如溫度、光、pH、溶劑、電磁場等）下恢復至其初始形狀的能力。與傳統(tǒng)形狀記憶材料相比,形狀記憶高分子材料通常具有低制備成本、可加工性好、結(jié)構(gòu)多樣性、質(zhì)輕、高形變量等特性,在生物醫(yī)療、航空航天、智能織物、自我修復、傳感器等領(lǐng)域內(nèi)有極大的潛在應用空間。杜仲膠作為一類生物基高分子材料,形狀記憶材料類產(chǎn)品的開發(fā)是杜仲膠重要的發(fā)展途徑之一。本文以杜仲膠（TPI）為基體并與聚乙烯（PE）材料共混,制備了一系列熱致形狀記憶復合材料,并對材料的硫化特性、結(jié)晶性能、機械性能、形狀記憶性能進行分析,研究材料的相態(tài)微觀結(jié)構(gòu)與宏觀性能之間的關(guān)系。本文的研究內(nèi)容如下:首先,我們探究了共混比對TPI/LDPE與TPI/LDPE/HDPE共混體系機械、結(jié)晶、形狀記憶等性能的影響。結(jié)果表明:隨TPI用量的減少,TPI/LDPE體系機械性能均降低;同時該體系組分的結(jié)晶度變化與對應組分含量呈正比;當TPI用量為50份時,TPI/LDPE體系有著最佳的二重、三重形狀記憶性能。另外,隨TPI用量的減少,TPI/LD... 

【文章來源】：青島科技大學山東省

【文章頁數(shù)】：93 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

不同共混比的TPI/LDPE形狀記憶材料的DSC曲線

杜仲膠/聚乙烯形狀記憶復合材料的制備與性能研究表 2-5 不同共混比的 TPI/LDPE 形狀記憶材料的結(jié)晶特性Tab.2-5 Crystallinity of TPI/LDPE shape memory materials withdifferent blend ratiosPropertiesTPI/LDPEA B C DXc (TPI)(%) 12.5 11.5 9.2 7.2Tm (TPI)(oC) 32.43 31.03 28.69 25.69ΔHm(TPI)(J/g) 23.32 21.43 17.12 13.40Xc (LDPE)(%) 4.9 10.0 13.9 17.6Tm (LDPE)(oC) 102.19 102.02 102.48 102.50ΔHm(LDPE)(J/g) 13.69 27.69 38.61 48.86由表 2-5 知，TPI 組分的結(jié)晶度由 12.5%降低至 7.2%，熔點由 32.43℃降低至25.69℃；LDPE組分結(jié)晶度由4.9%增加至17.6%，而其熔點基本維持在102℃。本輪實驗主要探究 TPI/LDPE 體系的二重、三重形狀記憶效應，我們采用DMA 測試以直觀、量化體系的形狀記憶性能。

量的減少而變小，故而材料在形狀記憶測試中的形變量逐漸增大。表 2-6 不同共混比的 TPI/LDPE 材料的二重形狀憶性能Tab.2-6 Dual shape memory properties of TPI/LDPE materials withdifferent blend ratiosPropertiesTPI/LDPEA B C DRf(%) 93.9 98.5 98.9 99.1Rr(%) 88.9 76.4 78.3 81.9由表 2-6 可知，材料的形狀固定率（Rf）隨 TPI 用量的降低而增加；我們認為，TPI 用量的減少令 SMPs 的固定相含量降低，當試樣處于形狀固定的階段時，固定相自身的回縮趨勢越弱，所受來自可逆相的固定作用就越強，體系的 Rf由 93.9%增加至 99.1%。而材料的形狀回復率（Rr）并未呈現(xiàn)線性的趨勢；我們認為固定相與可逆相的配比是材料形狀記憶性能的關(guān)鍵：當 TPI 用量降低時，試樣中的交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)密度逐漸減小，因而固定相中的熵彈性降低，不能在形狀回復過程中充分的帶動可逆相分子鏈的回縮，同時兩相的微觀結(jié)構(gòu)變化也對材料 Rr總體上的減少產(chǎn)生影響。

【參考文獻】：
期刊論文
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博士論文
[1]接枝改性炭黑、白炭黑應用于天然橡膠的性能研究[D]. 付文.華南理工大學 2014



本文編號：3526795