形状记忆聚氨酯研究进展

对形状记忆聚合物(主要以聚氨酯为例)的总体研究概况、合成方法、表征手段、数学模型等方面进行了综述。     

气相生长碳纤维/形状记忆聚氨酯复合薄膜的力学及形状记忆性能研究

采用溶液混合法制备了不同含量的气相生长碳纤维(VGCF)增强形状记忆聚氨酯(SMPU)的复合材料薄膜,测试分析了纯SMPU及VGCF/SMPU复合材料薄膜的力学性能及形状记忆性能.结果表明,制得的复合材料薄膜在VGCF含量达到9 wt%时,VGCF在SMPU基体中仍具有较好的分散性;SMPU与VGCF复合后,得到的复合材料薄膜的拉伸强度和刚度有较大程度的提高,含量达到9 wt%时复合材料薄膜的拉伸强度比纯SMPU提高66%,弹性模量提高300%,储能模量也有较大程度提高;SMPU与VGCF复合后,形状记忆性能有一定的下降,但经过适当预处理后,其形状记忆性能可以基本接近纯SMPU.     

光致型形状记忆高分子材料

形状记忆高分子材料是当前的研究热点之一,其中光致型形状记忆高分子材料凭借其独特的优势受到研究者的广泛关注。本文综述了光致型形状记忆高分子材料的研究进展,分别介绍了该类材料的特性、分类、工作机理、应用研究和发展趋势。根据不同的形状记忆机理将该类材料分为光化学反应型和光热效应型,并重点对这两种类型的形状记忆高分子材料进行了描述。最后,对光致型形状记忆高分子材料的存在问题、发展方向和应用前景进行了展望。     

液化MDI/PHMA体系形状记忆聚氨酯结构与性能的研究

用聚已二酸已二酯(PHMA)为软段,液化MDI和BDO为硬段,采用两步溶液法合成了具有形状记忆功能的多嵌段聚氨酯,利用DSC,WAXD等测试手段分析了该体系的形态结构,同时讨论了该体系的形状记忆行为、拉伸力学性能及动态力学性能.结果发现,该体系SMPU的硬段以无定形存在,软段具有很好的结晶性能;具有很好的形状记忆性能,形状固定率可达100%,形状回复率在97%以上,回复温度在35~45℃;同时它兼有较高的拉伸强度(约为28~50 MPa)和断裂伸长率(约为900%~1400%);动态力学性能卓越,其室温模量可达279.8 MPa,软段熔融前后模量比可达140.     

具有热致形状记忆功能的热塑性多嵌段聚氨酯

以ＰＣＬ为软段、ＴＤＩ－ＢＤＯ为硬段，采用溶液聚合的方法合成了具有形状记忆功能的线性多嵌段聚氨酯．利用ＤＳＣ、ＤＭＴＡ、ＷＡＸＤ等测试手段对体系的结晶性、微相分离行为进行了研究．结果发现：聚氨酯中硬段的存在对软段的结晶有着很大的影响，当软段序列的平均分子量达到３０００以上时，软段才可以很好地结晶；并且，硬段含量也必须高于一定值才能形成较为完善的物理交联点．符合这些条件的试样能显示很好的形状记忆特征．此外还就拉伸比、多次形变以及组成等对材料的形状回复性能的影响进行了详细的研究．     

聚氨酯/氮化硼纳米片复合材料的制备及形状记忆性能研究

在聚氨酯(PU)制备过程中,加入球磨法制备得到的氮化硼纳米片(BNNS)分散液,制备PU/BNNS复合材料体系。采用X-射线衍射、傅里叶红外光谱和扫描电子显微镜对样品的分子结构和微观形貌进行表征,并考察样品的力学性能、形状记忆性能和自修复性能。结果表明：BNNS引入后,复合材料的力学性能得到显著提升。当加入BNNS含量为0.5 wt%时,拉伸强度达到14.8±1.5 MPa,比纯PU提升了138.7%。BNNS具有良好导热性能,能改善复合材料的形状记忆性能。在引入BNNS后,复合材料的形状固定率、形状回复率均能得到提高。     

热感应型形状记忆高分子材料

热感性型形状记忆高分子材料（thermostimulative shape memory polymer，TSMP）不仅具有形变量大、赋形容易，形状回复温度便于调节、加工方便等特点，而且种类丰富。按其固定相结构的不同，可分为热塑性TSMP和热固性TSMP。本文从表征方法、记忆机理等方面简述了热感应型形状记忆高分子材料最新的发展，其中重点阐述了近期热感应型形状记忆可降解高分子的形状记忆原理及其应用。     

纳米复合形状记忆聚合物

形状记忆聚合物(SMPs)是一种刺激响应型智能材料,在受到热、电、交变磁场、光、湿度或化学等外界刺激时,材料能够发生较大的可回复形变,在生物医用材料、航天航空、汽车、纺织等领域有广泛的应用。但SMPs强度和模量低,形状回复应力小,回复速度较慢等缺点限制了其应用,纳米复合可以克服SMPs的这些缺点。本文在介绍SMPs的基础理论基础上,从纳米改性的目的和激发方式出发,综述了不同纳米颗粒与SMPs的作用机理,并展望了纳米复合SMPs的研究和发展趋势。     

基于PLA的形状记忆聚酯嵌段聚氨酯的相分离行为

以2,4-甲苯二异氰酸酯(TDI)为封端剂,乙二醇(EG)为扩链剂通过2步法合成了一系列具有不同聚丙交酯(PLA)分子量和不同TDI-EG链段长度的聚丙交酯嵌段聚氨酯(PLA-PU)。其中,PLA的分子量从1 500到9 500,PLA、TDI和EG的摩尔比从1:2:1至l:7:6。通过DSC和WAXD等测试技术对材料的两相分离程度进行了研究。结果发现,PLA-PU的相分离程度与样品的热历史具有密切的关系,样品中PLA的分子量和TDI-EG长度对于材料的相分离速率和相分离结构的完善程度具有较大的影响。     

具有自修复和形状记忆功能的聚氨酯光敏树脂

利用封端剂的动态可逆特性,设计、制备出含有多处大位阻脲键和结晶性软段的光敏聚氨酯丙烯酸酯(PUTA).光固化后的材料具有较高的弹性、良好的力学性能、自修复性能和形状记忆性能.经热处理修复后,试样的修复效率达70％(拉伸强度3.58?MPa,伸长率250％);软段的结晶转变使材料具有重复塑形以及形状记忆性能,并可在升温后...     

热致感应型形状记忆聚合物

本文介绍了热致感应型形状记忆聚合物的形状记忆原理 ,数学模型 ,影响因素 ,种类以及近期的研究进展。     

湿敏形状记忆针织物的研究

用聚乙二醇(PEG)、扩链剂(2D)和催化剂(MgCl2·6H2O)配成整理液对织物进行后整理加工,可使织物具有湿敏形状记忆效应(WS SME)。分析了WS SME的机理及PEG分子量、PEG用量、扩链剂用量、焙烘温度等因素对湿敏形状记忆效应的影响,确定了合理的整理液配比和整理工艺条件。     

聚合物形状记忆材料的研究进展

聚合物形状记忆材料作为一种重要的刺激响应材料,近10年内得到了快速的发展,出现了新的分类方向,机理解释、转变结构和应用。在航空航天、传感制动和生物医药等领域展现了优越的性能,研究成果受到了学术和工业上的极大重视,成为当今最富有活力的研究领域之一。本文全面总结了近期国内外学者对聚合物形状记忆材料的研究进展,阐述了聚合物形状记忆材料的记忆机理及分类和功能应用,并探讨了未来的研究前景和方向,以期为聚合物形状记忆材料的研究提供参考。     

甲壳型液晶聚合物纤维的形状记忆效应

采用TA-Q800动态热机械分析仪(DMA)研究了聚乙烯基对苯二甲酸二(对丁氧基苯)酯(PBPCS)纤维的形变回复性能,发现PBPCS纤维具有非常好的形状记忆效应,在145℃及以上温度,形状回复速率最好,9min左右可以从400%的伸长回复到原来的尺寸,于145℃,重复实验5次,结果说明形变回复重复性好.二维X衍射(2DX-Ray)研究显示形变前后PBPCS柱状分子直径d由2.54nm变为2.42nm,表明拉伸后PBPCS螺旋状的大分子主链处于更为伸直的构象,因此分子主链产生一定的内应力,即形变回复应力.由此可见,PBPCS相对柔性的聚乙烯主链使纤维具有良好的形变回复性能,而侧基的甲壳效应使得纤维能够保持初始尺寸,即PBPCS所具有的类似弹簧的特殊螺旋状分子结构是其纤维具有形状记忆效应的内在原因.     

硅负极黏结剂的研究进展

硅材料在锂离子电池负极中具有极高的应用前景, 当前的挑战是其脱锂嵌锂过程中大幅度的体积变化对负极性能的影响. 本文综合评述了黏结剂策略在解决硅材料体积效应问题方面的独特优势, 探讨了硅用黏结剂的发展历程和多功能趋势, 系统总结了硅用黏结剂在提升硅负极电化学性能上的研究进展, 并对未来硅用黏结剂发展的新思路和新方向进行了展望.     

基于聚丙交酯的多嵌段聚氨酯的形状记忆性能和生物相容性

制备了以聚丙交酯(PLA)为软段, 2,4-甲苯二异氰酸酯(TDI)与乙二醇(EG)反应产物为硬段的多嵌段聚氨酯(PLA-PU), 并对其形状记忆效应和生物相容性进行了研究. 形状压缩50%的样品从起始恢复温度(22~37 ℃)开始, 在10 ℃范围内可以恢复到起始形状, 形变恢复率接近100%, 形变恢复力最大值达到1.5~4 MPa. 细胞培养实验结果初步证明PLA-PU的细胞相容性与PLA相当, 因而有可能用作植入形状记忆医疗器械材料.     

形状记忆水凝胶研究进展

形状记忆水凝胶(SMHs)是一种功能高分子材料,兼具形状记忆效应、高含水量以及良好的生物相容性等优点,其较高强度的三维多孔结构为细胞粘附、生长和迁移提供了良好的类组织微环境,尤其是在外界刺激下的形状记忆能力使其在人工智能和医疗领域显示出诱人的应用前景.本文总结了SMHs的合成方法与形状记忆原理,并阐述了其在3D打印、传...     

微交联EVA的形状记忆特性研究

对微交联ＥＶＡ的形状记忆特性进行了研究，结果发现其回复温度基本对应材料的熔融温度，回复过程实质是键段的松弛过程，具有明显的时间依赖性；此外还研究了该功能材料的动态力学性能，揭示了形状记忆高分子的高弹平台特性，并进一步揭示出形状固定率的决定性因素。     

联苯型形状记忆液晶环氧树脂的制备与表征

通过在联苯型液晶环氧4,4’-联苯二酚二缩水甘油醚(BPDGE)固化体系中引入长链烷基一元胺,制备了具有形状记忆效应的液晶热固体。偏光显微镜(POM)和X射线衍射(XRD)结果表明,所制备的液晶环氧树脂热固体具有近晶相结构,其近晶相层间距随着烷基链长度的增加而增加。动态力学分析(DMA)显示,玻璃化转变温度可以通过改变烷基链含量和长短在140-170℃范围内调节,所制备的液晶交联网络其高弹态模量大于20MPa。形状记忆弯曲回复测试结果表明,所制备的联苯型液晶环氧树脂的形状回复率接近100%,具有完全形状记忆效应,其响应温度与玻璃化转变温度的变化趋势一致。回复速率随着烷基链长度和含量的增加而减小。     

光致感应型形状记忆和形状改变高分子材料

光致形状记忆高分子材料是一类在室温、一定波长的光照条件下发生形变后,再次成型得到二次形状,通过另一波长光刺激手段的处理,又可使其发生形状回复,从而"记忆"初始形状的新型功能高分子材料。该类材料具有非接触性、瞬时性、精确性和清洁性等特点。这些独特的优点使得该类材料越来越受到研究者的关注。本文主要集中对近年来光诱导的形状记忆和形状改变高分子材料的研究现状进行简要的论述,重点是光化学反应型材料,如含肉桂酸基和偶氮苯基系列材料,分别介绍了这些材料的分类、特性、工作原理及潜在的应用。最后对光致型形状记忆高分子材料的存在问题、发展方向和应用前景进行了展望。