形狀記憶聚氨酯(SMPU)是一種具備形狀記憶功能的新型高分子材料,因其具備回復(fù)溫度寬廣、力學(xué)性能優(yōu)越、生物相容性良好等特點,在建筑材料、機(jī)械、生物醫(yī)藥和生活用品等領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。目前對SMPU的研究主要集中在化學(xué)組成、結(jié)構(gòu)與形狀記憶性能等方面,對于溫度變化下SMPU中軟段在石墨烯納米界面發(fā)生的可逆結(jié)晶對記憶響應(yīng)的影響研究甚少。本課題首先制備了硬段含量相同而軟段分子量不同的SMPU,并對其結(jié)晶行為、力學(xué)性能以及形狀記憶性能進(jìn)行了研究。為了進(jìn)一步提高其形狀固定率和形狀回復(fù)率,采用原位聚合的方法加入了不同含量的石墨烯,制備了石墨烯誘導(dǎo)SMPU軟段PCL附生結(jié)晶的納米復(fù)合形狀記憶材料。研究了樣品在不同等溫退火時間、溫度以及不同石墨烯含量下結(jié)晶行為、形狀固定率和形狀回復(fù)率的變化。在生物相容性方面,本課題將大鼠心肌細(xì)胞和宮頸癌細(xì)胞置于SMPU薄膜上分別進(jìn)行培養(yǎng),研究了兩種細(xì)胞的粘附、增殖和蛋白分泌等生物現(xiàn)象。綜合本論文工作,所取得的研究成果有:(1)硬段含量相同時,結(jié)晶度隨軟段分子量的增加而提高,形狀固定率和形狀回復(fù)率也逐漸增大,在相同拉伸倍率下,拉伸強(qiáng)度隨軟段分子量的提高先增加隨后下降,當(dāng)分子量為...

【文章頁數(shù)】：74 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 形狀記憶材料概述
    1.2 形狀記憶聚氨酯的簡介
    1.3 形狀記憶聚氨酯與納米材料復(fù)合改性
        1.3.1 形狀記憶聚氨酯對軟硬改性
        1.3.2 SMPU的交聯(lián)和共混改性
        1.3.3 SMPU與其它材料復(fù)合改性
    1.4 形狀記憶聚氨酯的應(yīng)用
        1.4.1 在紡織工業(yè)上的應(yīng)用
        1.4.2 醫(yī)學(xué)方面的應(yīng)用
        1.4.3 在異徑管結(jié)合材料上的應(yīng)用
        1.4.4 其它方面的應(yīng)用
    1.5 聚合物納米復(fù)合材料的制備
        1.5.1 原位聚合法
        1.5.2 物理共混法
    1.6 課題的提出以及主要的研究內(nèi)容
第二章 不同軟段分子量的形狀記憶聚氨酯的制備
    2.1 實驗材料
    2.2 實驗方法
    2.3 實驗測試與表征
        2.3.1 SMPU的核磁氫譜(1H – NMR)測試
        2.3.2 SMPU紅外( FTIR) 測試
        2.3.3 SMPU的差示掃描量熱議(DSC)測試
        2.3.4 SMPU/石墨烯復(fù)合材料的WAXD測試
        2.3.5 SMPU的力學(xué)性能測試
        2.3.6 SMPU形狀記憶性能測試
    2.4 實驗結(jié)果與討論
        2.4.1 SMPU核磁的表征
        2.4.2 SMPU紅外表征
        2.4.3 SMPU的結(jié)晶行為表征
        2.4.4 SMPU晶體結(jié)構(gòu)表征
        2.4.5 SMPU的硬度測試
        2.4.6 SMPU的拉伸性能測試
        2.4.7 SMPU的形狀記憶性能測試
    2.5 小結(jié)
第三章 石墨烯誘導(dǎo)軟段附生結(jié)晶對聚氨酯形狀記憶行為的影響
    3.1 實驗部分
        3.1.1 實驗基本原料
        3.1.2 石墨烯的制備
        3.1.3 復(fù)合材料的制備
    3.2 性能測試與表征
        3.2.1 SMPU/石墨烯復(fù)合材料的 1H – NMR測試
        3.2.2 SMPU/石墨烯復(fù)合材料的FTIR測試
        3.2.3 SMPU/石墨烯復(fù)合材料的DSC測試
        3.2.4 SMPU/石墨烯復(fù)合材料的TEM測試
        3.2.5 SMPU/石墨烯復(fù)合材料的WAXD測試
        3.2.6 拉伸強(qiáng)度測試
        3.2.7 SMPU形狀記憶性能測試
    3.3 分析與討論
        3.3.1 石墨烯的形貌分析
        3.3.2 SMPU/石墨烯復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)表征
        3.3.3 SMPU/石墨烯復(fù)合材料的晶體結(jié)構(gòu)表征
        3.3.4 復(fù)合材料在不同等溫時間下的結(jié)晶行為研究
        3.3.5 復(fù)合材料的結(jié)晶行為和形狀記憶行為研究
        3.3.6 不同拉伸倍數(shù)和不同溫度下的形狀記憶性能測試
    3.4 小結(jié)
第四章 形狀記憶聚氨酯生物相容性研究
    4.1 試驗部分
        4.1.1 材料與試劑
        4.1.2 細(xì)胞的準(zhǔn)備
        4.1.3 細(xì)胞在SMPU薄膜上的培養(yǎng)
        4.1.4 聚氨酯薄膜上細(xì)胞的活性
        4.1.5 細(xì)胞在聚氨酯薄膜上的蛋白分泌
    4.2 不同軟段分子量的SMPU薄膜生物相容性實驗結(jié)果及討論
        4.2.1 SMPU薄膜上Hela細(xì)胞和H9C2細(xì)胞的活力
        4.2.2 Hela細(xì)胞的免疫熒光分析
        4.2.3 H9C2細(xì)胞的免疫熒光分析
    4.3 SMPU/石墨烯復(fù)合材料薄膜生物相容性實驗結(jié)果及討論
        4.3.1 SMPU/石墨烯復(fù)合材料薄膜上細(xì)胞的活力
        4.3.2 SMPU/石墨烯復(fù)合材料薄膜上Hela細(xì)胞的免疫熒光分析
        4.3.3 H9C2細(xì)胞的免疫熒光分析
    4.4 小結(jié)
第五章 結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀碩士期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文



本文編號：3805820