聚乳酸基形狀記憶復(fù)合材料制備及其性能表征
發(fā)布時間:2020-12-26 07:53
隨著社會的發(fā)展,人們的生活質(zhì)量越來越高,信息、能源、材料已經(jīng)成了衡量現(xiàn)代化社會發(fā)展水平的重要標(biāo)志。在這樣的情況下人們已經(jīng)不能滿足傳統(tǒng)的材料,所以新型的形狀記憶材料呼之欲出。通常提到形狀記憶材料人們首先能想到的是形狀記憶合金,比如鐵錳合金,鈦鎳合金。但是實(shí)際上除了大家所熟知的形狀記憶合金,高分子也是很好的形狀記憶材料。與合金相比,形狀記憶高分子有如下特點(diǎn):(1)形狀記憶效果明顯,刺激溫度低,容易加工成各種器件,成本還比較低廉;(2)具有多種刺激方式,除了傳統(tǒng)的熱源刺激,還可以制備出具有光、電、磁、pH、溶液刺激的記憶材料,并且這些刺激可以同時存在形成具有多種刺激方式的材料;(3)具有靈活的分子設(shè)計方式,可以根據(jù)不同的分子結(jié)構(gòu)特點(diǎn)設(shè)計出不同記憶特點(diǎn)的材料;(4)相對于合金,高分子材料具有明顯的質(zhì)量輕的特點(diǎn);(5)可控性強(qiáng),可以通過復(fù)合不同的納米材料或者控制合成的方法使材料具有多功能性;(6)許多高分子的生物相容性和降解性都比較好,在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域具有廣泛的用途和前景。本論文主要以聚乳酸為基體,采用共混加工和熱模壓的方法制備出不同復(fù)合比例的共混復(fù)合材料。第二章中我們主要以聚乳酸(PLA)和聚甲...
【文章來源】:西南交通大學(xué)四川省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:86 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第1章 緒論
1.1 形狀記憶高分材料簡介
1.2 形狀記憶高分子材料的分類
1.2.1 熱致型形狀記憶高分子
1.2.2 電、磁致型形狀記憶高分子
1.2.3 光致型形狀記憶高分子
1.2.4 溶劑型形狀記憶高分子
1.3 形狀記憶高分子的分子機(jī)理
1.4 形狀記憶高分子在醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用
1.4.1 形狀記憶高分子在醫(yī)療器械中的應(yīng)用
1.4.2 形狀記憶高分子在骨折固定中的應(yīng)用
1.4.3 形狀記憶高分子在手術(shù)縫合中的應(yīng)用
1.4.4 形狀記憶高分子在藥物控釋中的應(yīng)用
1.4.5 形狀記憶材料在其他方面的應(yīng)用
1.5 聚乳酸基形狀記憶材料的研究現(xiàn)狀
1.5.1 聚乳酸單組份
1.5.2 聚乳酸共聚物
1.5.3 聚乳酸復(fù)合材料
1.5.4 聚乳酸基共混材料
1.6 碳納米管及四氧化三鐵簡介
1.6.1 碳納米管的結(jié)構(gòu)
1.6.2 碳納米管的制備
1.6.3 碳納米管的純化
1.6.4 碳納米管的功能化和溶劑化
1.6.5 四氧化三鐵簡介
1.7 本論文的研究目的及內(nèi)容
1.7.1 本論文的研究目的
1.7.2 本論文的研究內(nèi)容
第2章 PLA/PMMA形狀記憶材料的制備及表征
2.1 引言
2.2 實(shí)驗(yàn)原料及儀器
2.2.1 實(shí)驗(yàn)原料
2.2.2 實(shí)驗(yàn)儀器
2.3 實(shí)驗(yàn)過程
2.3.1 PLA的純化
2.3.2 樣品的干燥
2.3.3 熔融共混制備復(fù)合材料
2.3.4 熱模壓制備片材
2.4 實(shí)驗(yàn)表征方法
2.4.1 差式掃描量熱分析(DSC)
2.4.2 X射線衍射表征(XRD)
2.4.3 動態(tài)力學(xué)性能測定(DMA)
2.4.4 形狀記憶性能的考察
2.4.5 拉伸條件下的形狀記憶性能考察
2.4.6 雙重形狀記憶性能考察
2.4.7 降解時形狀記憶性能的考察
2.5 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論
2.5.1 材料的熱性能分析
2.5.2 動態(tài)力學(xué)性能的分析
2.5.3 不同比例PLA/PMMA的結(jié)晶性
2.5.4 形狀記憶性能的分析
2.5.5 不同拉伸長度的記憶效果
2.5.6 多次形狀記憶過程的穩(wěn)定性
2.5.7 雙重形狀記憶效應(yīng)的分析
2.5.8 酸堿降解后材料的形狀記憶分析
2.6 本章小結(jié)
第3章 PLA/TPU/CNTs形狀記憶材料的制備及表征
3.1 引言
3.2 實(shí)驗(yàn)原料及儀器
3.2.1 實(shí)驗(yàn)原料
3.2.2 實(shí)驗(yàn)儀器
3.3 材料的制備
3.4 材料的表征
3.4.1 差式掃描量熱分析儀(DSC)
3.4.2 流變性表征
3.4.3 掃描電鏡(SEM)
3.4.4 導(dǎo)電性能的測試
3.4.5 形狀記憶效應(yīng)的測試
3.5 結(jié)果討論
3.5.1 材料的熱性能分析
3.5.2 CNTs在TPU中的選擇性分布
3.5.3 材料流變性的分析
3.5.4 材料體積電阻率的分析
3.5.5 材料電致形狀記憶效應(yīng)的分析
3.6 本章小結(jié)
3O4形狀記憶材料的制備及表征">第4章 PLA/TPU/CNTs-Fe3O4形狀記憶材料的制備及表征
4.1 前言
4.2 實(shí)驗(yàn)原料及儀器
4.2.1 實(shí)驗(yàn)原料
4.2.2 實(shí)驗(yàn)儀器
4.3 材料制備
4.3.1 CNTs接枝馬來酸酐
4.3.2 β-CD修飾接枝MA的碳納米管
3O4修飾的碳納米管"> 4.3.3 Fe3O4修飾的碳納米管
3O4修飾的碳納米管制備復(fù)合材料"> 4.3.4 Fe3O4修飾的碳納米管制備復(fù)合材料
4.4 材料的表征分析
4.4.1 差式掃描量熱分析(DSC)
4.4.2 紅外分析
4.4.3 紫外分析
4.4.4 電位分析
4.4.5 X射線衍射表征(XRD)
4.4.6 磁性的檢測
4.4.7 形狀記憶性能分析
4.5 結(jié)果分析
4.5.1 改性碳納米管結(jié)構(gòu)的分析
4.5.2 紫外對碳納米管接枝MA的結(jié)構(gòu)分析
4.5.3 改性碳納米管的分散性分析
4.5.4 不同改性的碳納米管電位分析
3O4的結(jié)構(gòu)分析"> 4.5.5 CNTs吸附Fe3O4的結(jié)構(gòu)分析
4.5.6 磁性復(fù)合材料的熱性能分析
4.5.7 改性碳納米管的磁性能分析
4.5.8 復(fù)合材料的磁致形狀記憶性能分析
4.6 本章小結(jié)
結(jié)論
致謝
參考文獻(xiàn)
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]PLLA-PCL無規(guī)共聚物的冷變形形狀記憶效應(yīng)[J]. 唐文珺,蔡偉. 功能材料. 2007(12)
[2]Shape-memory and biocompatibility properties of segmented polyurethanes based on poly(L-lactide)[J]. PING Penga,b, WANG Wenshoua,b, ZHANG Peibiaoa, CHEN Xuesia, JING Xiabina aState Key Laboratory of Polymer Physics and Chemistry, Changchun Institute of Applied Chemistry, Chinese Academy of Sciences, Changchun 130022, China bGraduate University of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100039, China. Frontiers of Chemistry in China. 2007 (04)
[3]磁性納米粒子的制備及應(yīng)用[J]. 張效巖,王英,張亞非. 磁性材料及器件. 2004(06)
[4]多壁碳納米管的純化[J]. 李權(quán)龍,袁東星,林慶梅. 化學(xué)學(xué)報. 2003(06)
[5]硬段含量對熱致形狀記憶聚氨酯材料記憶性能的影響[J]. 吳嘉民,姜志國,趙春玉,周亨近. 北京化工大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2003(01)
[6]溶液法合成聚氨酯的形狀記憶材料及其性能[J]. 于明昕,周嘯. 清華大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2002(05)
[7]熱致感應(yīng)型形狀記憶聚合物[J]. 喻春紅,陳強(qiáng),沈健. 大學(xué)化學(xué). 2000(04)
[8]過渡金屬氧化物和金屬負(fù)載型沸石催化劑上合成納米碳管及其表征[J]. 張愛民,王仰東,謝德,鄭靜,鮑書林,須沁華. 化學(xué)學(xué)報. 2000(07)
[9]炭納米管的提純重鉻酸鉀氧化法[J]. 李新海,楊占紅,陳志國,王紅強(qiáng),李添寶,沈?qū)幰?李晶. 新型炭材料. 1999(03)
[10]碳納米管純化技術(shù)研究[J]. 楊占紅,李新海,李晶,王紅強(qiáng),方惠會,陳志國. 中南工業(yè)大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 1999(04)
博士論文
[1]可生物降解形狀記憶聚L—乳酸及其共聚物的結(jié)構(gòu)與性能[D]. 魯璽麗.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2006
碩士論文
[1]納米HA_P/PLA復(fù)合材料的制備及形狀記憶性能研究[D]. 何狄.南京航空航天大學(xué) 2008
本文編號:2939321
【文章來源】:西南交通大學(xué)四川省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:86 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第1章 緒論
1.1 形狀記憶高分材料簡介
1.2 形狀記憶高分子材料的分類
1.2.1 熱致型形狀記憶高分子
1.2.2 電、磁致型形狀記憶高分子
1.2.3 光致型形狀記憶高分子
1.2.4 溶劑型形狀記憶高分子
1.3 形狀記憶高分子的分子機(jī)理
1.4 形狀記憶高分子在醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用
1.4.1 形狀記憶高分子在醫(yī)療器械中的應(yīng)用
1.4.2 形狀記憶高分子在骨折固定中的應(yīng)用
1.4.3 形狀記憶高分子在手術(shù)縫合中的應(yīng)用
1.4.4 形狀記憶高分子在藥物控釋中的應(yīng)用
1.4.5 形狀記憶材料在其他方面的應(yīng)用
1.5 聚乳酸基形狀記憶材料的研究現(xiàn)狀
1.5.1 聚乳酸單組份
1.5.2 聚乳酸共聚物
1.5.3 聚乳酸復(fù)合材料
1.5.4 聚乳酸基共混材料
1.6 碳納米管及四氧化三鐵簡介
1.6.1 碳納米管的結(jié)構(gòu)
1.6.2 碳納米管的制備
1.6.3 碳納米管的純化
1.6.4 碳納米管的功能化和溶劑化
1.6.5 四氧化三鐵簡介
1.7 本論文的研究目的及內(nèi)容
1.7.1 本論文的研究目的
1.7.2 本論文的研究內(nèi)容
第2章 PLA/PMMA形狀記憶材料的制備及表征
2.1 引言
2.2 實(shí)驗(yàn)原料及儀器
2.2.1 實(shí)驗(yàn)原料
2.2.2 實(shí)驗(yàn)儀器
2.3 實(shí)驗(yàn)過程
2.3.1 PLA的純化
2.3.2 樣品的干燥
2.3.3 熔融共混制備復(fù)合材料
2.3.4 熱模壓制備片材
2.4 實(shí)驗(yàn)表征方法
2.4.1 差式掃描量熱分析(DSC)
2.4.2 X射線衍射表征(XRD)
2.4.3 動態(tài)力學(xué)性能測定(DMA)
2.4.4 形狀記憶性能的考察
2.4.5 拉伸條件下的形狀記憶性能考察
2.4.6 雙重形狀記憶性能考察
2.4.7 降解時形狀記憶性能的考察
2.5 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論
2.5.1 材料的熱性能分析
2.5.2 動態(tài)力學(xué)性能的分析
2.5.3 不同比例PLA/PMMA的結(jié)晶性
2.5.4 形狀記憶性能的分析
2.5.5 不同拉伸長度的記憶效果
2.5.6 多次形狀記憶過程的穩(wěn)定性
2.5.7 雙重形狀記憶效應(yīng)的分析
2.5.8 酸堿降解后材料的形狀記憶分析
2.6 本章小結(jié)
第3章 PLA/TPU/CNTs形狀記憶材料的制備及表征
3.1 引言
3.2 實(shí)驗(yàn)原料及儀器
3.2.1 實(shí)驗(yàn)原料
3.2.2 實(shí)驗(yàn)儀器
3.3 材料的制備
3.4 材料的表征
3.4.1 差式掃描量熱分析儀(DSC)
3.4.2 流變性表征
3.4.3 掃描電鏡(SEM)
3.4.4 導(dǎo)電性能的測試
3.4.5 形狀記憶效應(yīng)的測試
3.5 結(jié)果討論
3.5.1 材料的熱性能分析
3.5.2 CNTs在TPU中的選擇性分布
3.5.3 材料流變性的分析
3.5.4 材料體積電阻率的分析
3.5.5 材料電致形狀記憶效應(yīng)的分析
3.6 本章小結(jié)
3O4形狀記憶材料的制備及表征">第4章 PLA/TPU/CNTs-Fe3O4形狀記憶材料的制備及表征
4.1 前言
4.2 實(shí)驗(yàn)原料及儀器
4.2.1 實(shí)驗(yàn)原料
4.2.2 實(shí)驗(yàn)儀器
4.3 材料制備
4.3.1 CNTs接枝馬來酸酐
4.3.2 β-CD修飾接枝MA的碳納米管
3O4修飾的碳納米管"> 4.3.3 Fe3O4修飾的碳納米管
3O4修飾的碳納米管制備復(fù)合材料"> 4.3.4 Fe3O4修飾的碳納米管制備復(fù)合材料
4.4 材料的表征分析
4.4.1 差式掃描量熱分析(DSC)
4.4.2 紅外分析
4.4.3 紫外分析
4.4.4 電位分析
4.4.5 X射線衍射表征(XRD)
4.4.6 磁性的檢測
4.4.7 形狀記憶性能分析
4.5 結(jié)果分析
4.5.1 改性碳納米管結(jié)構(gòu)的分析
4.5.2 紫外對碳納米管接枝MA的結(jié)構(gòu)分析
4.5.3 改性碳納米管的分散性分析
4.5.4 不同改性的碳納米管電位分析
3O4的結(jié)構(gòu)分析"> 4.5.5 CNTs吸附Fe3O4的結(jié)構(gòu)分析
4.5.6 磁性復(fù)合材料的熱性能分析
4.5.7 改性碳納米管的磁性能分析
4.5.8 復(fù)合材料的磁致形狀記憶性能分析
4.6 本章小結(jié)
結(jié)論
致謝
參考文獻(xiàn)
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]PLLA-PCL無規(guī)共聚物的冷變形形狀記憶效應(yīng)[J]. 唐文珺,蔡偉. 功能材料. 2007(12)
[2]Shape-memory and biocompatibility properties of segmented polyurethanes based on poly(L-lactide)[J]. PING Penga,b, WANG Wenshoua,b, ZHANG Peibiaoa, CHEN Xuesia, JING Xiabina aState Key Laboratory of Polymer Physics and Chemistry, Changchun Institute of Applied Chemistry, Chinese Academy of Sciences, Changchun 130022, China bGraduate University of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100039, China. Frontiers of Chemistry in China. 2007 (04)
[3]磁性納米粒子的制備及應(yīng)用[J]. 張效巖,王英,張亞非. 磁性材料及器件. 2004(06)
[4]多壁碳納米管的純化[J]. 李權(quán)龍,袁東星,林慶梅. 化學(xué)學(xué)報. 2003(06)
[5]硬段含量對熱致形狀記憶聚氨酯材料記憶性能的影響[J]. 吳嘉民,姜志國,趙春玉,周亨近. 北京化工大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2003(01)
[6]溶液法合成聚氨酯的形狀記憶材料及其性能[J]. 于明昕,周嘯. 清華大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2002(05)
[7]熱致感應(yīng)型形狀記憶聚合物[J]. 喻春紅,陳強(qiáng),沈健. 大學(xué)化學(xué). 2000(04)
[8]過渡金屬氧化物和金屬負(fù)載型沸石催化劑上合成納米碳管及其表征[J]. 張愛民,王仰東,謝德,鄭靜,鮑書林,須沁華. 化學(xué)學(xué)報. 2000(07)
[9]炭納米管的提純重鉻酸鉀氧化法[J]. 李新海,楊占紅,陳志國,王紅強(qiáng),李添寶,沈?qū)幰?李晶. 新型炭材料. 1999(03)
[10]碳納米管純化技術(shù)研究[J]. 楊占紅,李新海,李晶,王紅強(qiáng),方惠會,陳志國. 中南工業(yè)大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 1999(04)
博士論文
[1]可生物降解形狀記憶聚L—乳酸及其共聚物的結(jié)構(gòu)與性能[D]. 魯璽麗.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2006
碩士論文
[1]納米HA_P/PLA復(fù)合材料的制備及形狀記憶性能研究[D]. 何狄.南京航空航天大學(xué) 2008
本文編號:2939321
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