形狀記憶聚合物是一種應(yīng)用廣泛的功能高分子材料。熱固性形狀記憶材料具有優(yōu)異的機(jī)械性能和化學(xué)的穩(wěn)定性,在航空航天領(lǐng)域有著突出的貢獻(xiàn)。自修復(fù)性能對(duì)熱固性的形狀記憶材料有重要的作用,它可以對(duì)形狀記憶材料形變損傷進(jìn)行自主修復(fù),增加材料的使用壽命,減少材料的損耗。本文選用異佛爾酮二異氰酸酯和聚乙二醇合成聚氨酯預(yù)聚物對(duì)環(huán)氧樹脂E51進(jìn)行增韌,使用甲基四氫苯酐固化,異辛酸亞錫催化制備具有自修復(fù)性能的環(huán)氧樹脂形狀記憶材料。研究環(huán)氧樹脂材料的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度等熱力學(xué)性能和彎曲強(qiáng)度與韌性的機(jī)械性能。實(shí)驗(yàn)通過(guò)流變實(shí)驗(yàn)研究材料的應(yīng)力松弛行為。實(shí)驗(yàn)通過(guò)材料熱焊接性能、修復(fù)損傷后材料的彎曲強(qiáng)度和修復(fù)宏觀劃痕來(lái)研究材料的修復(fù)性能。實(shí)驗(yàn)通過(guò)研究材料的形變恢復(fù)時(shí)間和角度的關(guān)系來(lái)研究材料的形狀記憶性能。研究表明:聚氨酯預(yù)聚物的加入改變了環(huán)氧樹脂的鏈結(jié)構(gòu),提高了環(huán)氧樹脂的彎曲強(qiáng)度和韌性。固化時(shí)加入催化劑能加速環(huán)氧基和甲基四氫苯酐的開環(huán)速率,從而加速環(huán)氧樹脂的固化速率,增加環(huán)氧樹脂的固化度。類玻璃體環(huán)氧樹脂是通過(guò)體系內(nèi)的羥基酯和氨基甲酸酯進(jìn)行酯交換反應(yīng)實(shí)現(xiàn)的拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò)的重排。類玻璃體環(huán)氧樹脂體系的應(yīng)力松弛行為是由兩種松弛組成的,一... 

【文章來(lái)源】：燕山大學(xué)河北省

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【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

環(huán)氧樹脂形狀記憶材料形變和回復(fù)示意圖

第1章緒論-3-等。所以實(shí)驗(yàn)會(huì)通過(guò)建立模型來(lái)研究材料的形狀記憶的行為。通過(guò)建立模型可以把材料在復(fù)雜的環(huán)境下的形狀記憶行為用數(shù)據(jù)的方式展現(xiàn)出來(lái)。為了研究材料的形狀記憶行為，研究者提出粘彈性理論和相轉(zhuǎn)變理論兩種理論。粘彈理論即用彈簧和粘壺之間的相互行為來(lái)討論材料的粘彈性。相轉(zhuǎn)變理論由活化相和凍結(jié)相兩種狀態(tài)組成。研究者就是根據(jù)這兩種理論來(lái)建立不同的模型來(lái)研究材料的形狀記憶性能在不同的環(huán)境下的行為。1.3自修復(fù)材料概述1.3.1外援型自修復(fù)材料自修復(fù)材料自問(wèn)世以來(lái)，便得到了廣泛的關(guān)注，并且迅速發(fā)展，成為現(xiàn)在社會(huì)不可或缺的實(shí)用性材料。自修復(fù)材料最先出現(xiàn)是White[5]實(shí)驗(yàn)組的微膠囊修復(fù)技術(shù)[6-9]，此項(xiàng)技術(shù)和后來(lái)出現(xiàn)的中空纖維型自修復(fù)材料[10,11]、微脈管纖維型自修復(fù)材料[12,13]還有熱塑性修復(fù)型自修復(fù)材料[14-19]被稱為外援型自修復(fù)材料。外援型自修復(fù)材料即在本體材料中引入具有一定流動(dòng)性的修復(fù)劑。本體材料完好時(shí)，修復(fù)劑與本體材料良好分散，一旦本體材料出現(xiàn)損傷，修復(fù)劑外殼破裂，修復(fù)劑流出填充進(jìn)入本體材料損傷部位，修復(fù)暴露受到外界環(huán)境的影響硬化從而達(dá)到修復(fù)本體材料的作用。圖1-2為外援型自修復(fù)材料的基本修復(fù)原理。圖1-2外援型自修復(fù)材料的修復(fù)機(jī)理圖外援型自修復(fù)材料雖然形式簡(jiǎn)單，但是其缺點(diǎn)也十分的明顯。外援型自修復(fù)材料

燕山大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文-4-最重要的就是引入修復(fù)劑分散于本體材料之中，這也就意味著本體材料本身的性能會(huì)受到修復(fù)劑的影響，修復(fù)劑分散不均會(huì)導(dǎo)致本體材料的強(qiáng)度、韌性的性能大大下降。修復(fù)劑的耐熱性、耐腐蝕性也會(huì)直接的影響本體材料的相關(guān)性能。就修復(fù)效果而言，修復(fù)劑一旦流出硬化就不再具有再次修復(fù)能力了，所以外援型的自修復(fù)材料同一位置不具有重復(fù)修復(fù)的能力，應(yīng)用具有局限性。其次，修復(fù)劑流出修復(fù)時(shí)其能否與本體材料有一定良好的連接性，如若連接不是很理想必然會(huì)使得材料本身的應(yīng)用價(jià)值大打折扣。所以外援型的自修復(fù)材料雖然能夠解決一定的材料損傷問(wèn)題但是其缺點(diǎn)和局限性也十分明顯。1.3.2本征型自修復(fù)材料為解決外援型自修復(fù)材料的修復(fù)劑外引導(dǎo)致本體材料性能受損的缺點(diǎn)，人們利用本體材料本身內(nèi)部的作用力來(lái)使受損材料實(shí)現(xiàn)自修復(fù)，這種材料統(tǒng)稱為本征型的自修復(fù)材料。本征型自修復(fù)材料有其明顯的優(yōu)勢(shì)，沒有外部雜質(zhì)的加入，主要利用材料本身的鍵與鍵之間的各種力以及內(nèi)部化學(xué)鍵之間的可逆反應(yīng)來(lái)改變材料的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，從而實(shí)現(xiàn)材料損傷的修復(fù)。本征型自修復(fù)材料根據(jù)其不同的作用機(jī)理也分為了多種類型，包括Dieal-Alder反應(yīng)[20,21]、利用可逆共價(jià)鍵和可逆非共價(jià)鍵實(shí)現(xiàn)自修復(fù)的類型以及后來(lái)的類玻璃體聚合物類型。本征型自修復(fù)材料無(wú)雜質(zhì)，修復(fù)快，修復(fù)效率高，應(yīng)用廣泛，尤其是后來(lái)類玻璃體聚合物的提出更是讓自修復(fù)材料的發(fā)展更加快速。圖1-3為本征型自修復(fù)材料的簡(jiǎn)單的修復(fù)機(jī)理。圖1-3本征型自修復(fù)材料修復(fù)機(jī)理圖1.4類玻璃體自修復(fù)材料概述類玻璃體材料（vitrimer）是區(qū)別于常規(guī)的熱固性材料和熱塑性材料的第三類材

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]薄壁鋁合金鑄件真空差壓鑄造工藝的研究[J]. 董選普,黃乃瑜,吳樹森,江銳.  特種鑄造及有色合金. 2001(04)



本文編號(hào)：2947479