形狀記憶聚合物是一種應用廣泛的功能高分子材料。熱固性形狀記憶材料具有優(yōu)異的機械性能和化學的穩(wěn)定性,在航空航天領(lǐng)域有著突出的貢獻。自修復性能對熱固性的形狀記憶材料有重要的作用,它可以對形狀記憶材料形變損傷進行自主修復,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聚物對環(huán)氧樹脂E51進行增韌,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)變溫度等熱力學性能和彎曲強度與韌性的機械性能。實驗通過流變實驗研究材料的應力松弛行為。實驗通過材料熱焊接性能、修復損傷后材料的彎曲強度和修復宏觀劃痕來研究材料的修復性能。實驗通過研究材料的形變恢復時間和角度的關(guān)系來研究材料的形狀記憶性能。研究表明:聚氨酯預聚物的加入改變了環(huán)氧樹脂的鏈結(jié)構(gòu),提高了環(huán)氧樹脂的彎曲強度和韌性。固化時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)氧樹脂是通過體系內(nèi)的羥基酯和氨基甲酸酯進行酯交換反應實現(xiàn)的拓撲網(wǎng)絡的重排。類玻璃體環(huán)氧樹脂體系的應力松弛行為是由兩種松弛組成的,一... 

【文章來源】：燕山大學河北省

【文章頁數(shù)】：62 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

環(huán)氧樹脂形狀記憶材料形變和回復示意圖

第1章緒論-3-等。所以實驗會通過建立模型來研究材料的形狀記憶的行為。通過建立模型可以把材料在復雜的環(huán)境下的形狀記憶行為用數(shù)據(jù)的方式展現(xiàn)出來。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)這兩種理論來建立不同的模型來研究材料的形狀記憶性能在不同的環(huán)境下的行為。1.3自修復材料概述1.3.1外援型自修復材料自修復材料自問世以來，便得到了廣泛的關(guān)注，并且迅速發(fā)展，成為現(xiàn)在社會不可或缺的實用性材料。自修復材料最先出現(xiàn)是White[5]實驗組的微膠囊修復技術(shù)[6-9]，此項技術(shù)和后來出現(xiàn)的中空纖維型自修復材料[10,11]、微脈管纖維型自修復材料[12,13]還有熱塑性修復型自修復材料[14-19]被稱為外援型自修復材料。外援型自修復材料即在本體材料中引入具有一定流動性的修復劑。本體材料完好時，修復劑與本體材料良好分散，一旦本體材料出現(xiàn)損傷，修復劑外殼破裂，修復劑流出填充進入本體材料損傷部位，修復暴露受到外界環(huán)境的影響硬化從而達到修復本體材料的作用。圖1-2為外援型自修復材料的基本修復原理。圖1-2外援型自修復材料的修復機理圖外援型自修復材料雖然形式簡單，但是其缺點也十分的明顯。外援型自修復材料

燕山大學工學碩士學位論文-4-最重要的就是引入修復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受到修復劑的影響，修復劑分散不均會導致本體材料的強度、韌性的性能大大下降。修復劑的耐熱性、耐腐蝕性也會直接的影響本體材料的相關(guān)性能。就修復效果而言，修復劑一旦流出硬化就不再具有再次修復能力了，所以外援型的自修復材料同一位置不具有重復修復的能力，應用具有局限性。其次，修復劑流出修復時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使得材料本身的應用價值大打折扣。所以外援型的自修復材料雖然能夠解決一定的材料損傷問題但是其缺點和局限性也十分明顯。1.3.2本征型自修復材料為解決外援型自修復材料的修復劑外引導致本體材料性能受損的缺點，人們利用本體材料本身內(nèi)部的作用力來使受損材料實現(xiàn)自修復，這種材料統(tǒng)稱為本征型的自修復材料。本征型自修復材料有其明顯的優(yōu)勢，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)部化學鍵之間的可逆反應來改變材料的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，從而實現(xiàn)材料損傷的修復。本征型自修復材料根據(jù)其不同的作用機理也分為了多種類型，包括Dieal-Alder反應[20,21]、利用可逆共價鍵和可逆非共價鍵實現(xiàn)自修復的類型以及后來的類玻璃體聚合物類型。本征型自修復材料無雜質(zhì)，修復快，修復效率高，應用廣泛，尤其是后來類玻璃體聚合物的提出更是讓自修復材料的發(fā)展更加快速。圖1-3為本征型自修復材料的簡單的修復機理。圖1-3本征型自修復材料修復機理圖1.4類玻璃體自修復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】：
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：2947479