形状记忆聚合物材料的研发和应用-论文.pdf

《形状记忆聚合物材料的研发和应用-论文.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、专论·综述合CH成IN橡A胶工SY业NT，2H0E1T4IC—09R—U1B5B，E37R(5)I：N4D0U1S～T4R04Y形状记忆聚合物材料的研发和应用王颖悟，夏琳，辛振祥(青岛科技大学橡塑材料与工程教育部重点实验室，山东青岛266042)摘要：介绍了聚合物材料的形状记忆机理，概述了形状记忆聚合物材料的分类、特性及发展概况，展望了其应用及发展前景。关键词：形状记忆聚合物；热致型；反式聚异戊二烯；回复率；综述中图分类号：TQ334．9文献标志码：A文章编号：1000—1255(2014)05—0401—04形状记忆聚合物是继20世纪60年代人类发初的形状I，其

2、形状记忆机理如图1所示。现形状记忆合金后发展起来的又一新型形状记忆材料¨。。形状记忆聚合物材料是一类具有初始形状的聚合物经形变固定后，通过加热等外部刺激手段，可使其回复成初始形状的聚合物材料。与传统的形状记忆合金、陶瓷相比，形状记忆聚合口ShapeI口Shape1物材料具有质量轻、变形量大、回复率高、能耗和成本低以及加工性优良等优点，因此在医疗器械、包装、建筑装饰、玩具、汽车和报警器等方面发挥了较大的作用。2分类、特性及发展方向1形状记忆机理2．1分类、特性聚合物材料的形状记忆效应不是材料的固有按照上述形状回复的原理，形状记忆材料可行为，一般是聚合物材料通过一定方

3、式的加工处分为热致型、电致型、光致型及其他化学感应型形理得到的一种特殊行为¨。聚合物材料产生记状记忆聚合物材料。在众多的形状记忆聚合忆效应的原因各有不同，例如，Yang等提出一物材料中，热致型形状记忆聚合物材料种类较多，种高分子胶体材料具有形状记忆性，当材料的粒这类材料是通过温度的改变实现其形状回复的一子尺寸在30am以下时，高分子胶粒呈球形；随着类聚合物材料，性能选择范围宽，能满足很多场合粒子尺寸的增大，胶粒变成了椭圆形；当粒子尺寸的需求。本文以下将以热致型形状记忆聚合物材达到1000am时，高分子胶粒又变成了球形。还料为例进行综述。有一些来自自然界生物体所产生

4、的材料具有形状记忆效应，例如：蜘蛛在悬吊时却从未被缠绕，Emile等认为蜘蛛丝具有特殊的形状记忆能力。收稿日期：2013—11—18；修订日期：2014—07—26。因此，形状记忆聚合物被认为是具有多个可作者简介：王颖悟(199O～)，男，河南郑州人，硕士研究生。活动单元的功能性聚合物。当形状记忆材料受到主要从事杜仲橡胶的提取及在橡塑制品中的应用研究，已发某些刺激时，材料能从形状I改变到形状D，形状表论文5篇。基金项目：国家自然科学基金青年科学基金资助项目(ED进而通过冷冻等形式得到固定；当形状D受到0315)。某些刺激时，又会因可活动单元的运动回复到最通讯联系人

5、。第5期王颖悟等．形状记忆聚合物材料的研发和应用·403·(b)的状态；当继续加热到第2变形温度时，材料60(7)：1061—1069．[4]LendleinA，KelehS．Shape—memorypolymers[J]．Ange．继续变形到图4(c)的状态，由此表明材料在不同wandteChemieInternationalEdition，2002，41(12)：2034—变形温度下呈现不同形貌。在医学领域，这种形2057．状记忆复合材料为临床应用上更为复杂的操作提[5]RatnaD，Karger—KocsisJ．Recentadvancesinshapeme

6、mory供了可能。Sun等对形状记忆聚合物材料中polymersandcomposites：Areview[J]．JournalofMaterials多种形貌记忆效应及温度响应性的机理进行了深Science，2008，43(1)：254—269．[6]LiuC，QinH，MatherPT．Reviewofprogressinshape—mem—入的研究。orypolymers[J]．JournalofMaterialsChemistry，2007，17(16)：1543—1558．[7]BehlM，LendleinA．Shape—memorypolymers[J]

7、．MaterialsToday，2007，10(4)：20—28．[8]YangZhongqiang，WilhelmTSH，StuartMC，eta1．Shape-国固■memorynanopartielesfrominherentlynon-sphericalpolymercolloids[J]．NatureMaterials，2005，4(6)：486—490．(a)(b)(c)[9]EmileO，FlochAL，VolrathF．Biopolymers：ShapememoryFig4ThreeshaperecoveryprocessofPCL／PCHMAco

8、polym