多孔聚己内酯及其与氧化石墨烯复合物的溶致响应形状记忆研究
发布时间：2020-07-14 11:47
【摘要】：本文利用聚己内酯(PCL)DMF溶液在室温附近下从液态变成固态的特性,制备多孔聚已内酯(PCL)及其与氧化石墨烯(GO)的多孔复合物,并通过各种表征手段来探究PCL与PCL/GO复合物的微观结构、结晶性能以及力学性能;并以乙酸乙酯为驱动溶剂研究其形状记忆性能。研究了聚己内酯及其复合物的快速溶致形状回复行为;讨论了溶剂驱动时各因素对材料形状记忆性能的影响;并通过溶剂“赋形”实验、乙酸乙酯蒸汽驱动形状回复实验和螺旋形状回复实验进一步阐释了快速溶致形状回复的机理。实验结果表明,GO的加入不仅使PCL的泡孔结构规整、分布均匀而且还改善了它的结晶性能和力学性能。材料的尺寸、GO的含量、溶致回复循环次数以及混合溶剂都会影响PCL及其复合物的形状记忆性能。在乙酸乙酯的驱动下,纵横比为50:5的多孔PCL和多孔PCL/GO(1.Owt%)复合物实现1s快速形状回复。快速溶致响应形状回复的原因为“赋形”过程中变形部分储存的能量快速释放而产生的褶皱效应。快速产生褶皱一方面是因为样品具有由纳米级片状结构连接形成的微米级的多孔结构;另一方面是因为PCL与溶剂的酯基之间产生的分子间作用力。褶皱诱导形状回复不同于常见的溶致响应型形状回复(该类回复大多数情况下,利用的是增塑作用或溶胀效应)。因此,该回复机理不仅丰富了溶致响应形状记忆效应,也进一步拓宽了形状记忆聚合物的潜在应用(如快速溶剂响应传感器)。
【学位授予单位】：南京理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TB381
【图文】：
逦／逡逑Ｖｗ逡逑４邋Ｓｈａｐｅ邋一ｅｅ一逡逑图１．２形状改变效应和形状记忆效应逡逑Ｆｉｇｕｒｅ邋１．２邋Ｓｈａｐｅ邋ｍｅｍｏｒｙ邋ｅｆｆｅｃｔ邋（ＳＭＥ）邋ａｎｄ邋ｓｈａｐｅ邋ｃｈａｎｇｅ邋ｅｆｆｅｃｔ邋（ＳＣＥ）逡逑形状记忆聚合物（ｓｈａｐｅ邋ｍｅｍｏｒｙ邋ｐｏｌｙｍｅｒ，邋ＳＭＰ）是一种具有形状记忆效应逡逑（ｓｈａｐｅ邋ｍｅｍｏｒｙ邋ｅｆｆｅｃｔ，ＳＭＥ）的刺激响应型的智能材料。当受到适当的外界刺逡逑激时（或者说在一定外界刺激的驱动下），该材料能“记住”自身初始形状（即逡逑从赋形的临时形状回复到初始形状的现象）。追溯到１９４０年，Ｍａｔｈｅｒ第一次提逡逑出了邋“弹性记忆”邋［１３］。１９６０年出现的热缩膜／管其实就是利用材料的形状记忆效逡逑应。后来，人们在１９８１年又发现聚乙烯具有独特的形状记忆功能。早期ＳＭＰ的逡逑应用非常有限，直到上世纪九十年代日本三菱Ｍ工（Ｍｉｓｕｂｉｓｈｉ邋Ｈｅａｖｙ邋Ｉｎｄｕｓｔｒｙ逡逑Ｌｔｄ．）发现形状记忆聚氨酯材料，ＳＭＰ才开始受到广泛关注［｜４］。时至今日，ＳＭＰ逡逑因其独特的形状记忆功能已经成为继形状记忆合金后的又一热点研究领域。与形逡逑状记忆合金相比
回复应变大、响应温度范围宽等优点；并可对多种刺激方式产生响应。ＳＭＰ种逡逑类繁多，用途广泛。在２００２年，Ｌｅｎｄｌｅｉｎ提出ＳＭＰ可用于微创手术的自紧缝合逡逑线（如图１．３），表现出良好的生物相容性和生物可降解性，这〕？Y隋澹樱停性谏镥义弦搅屏煊虻挠τ茫郏保担荨３酥猓褂τ迷诜闹教旌娇盏炔煌煊颍郏保叮保罚荨ｅ义希玻
本文编号：2754929
【学位授予单位】：南京理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TB381
【图文】：
逦／逡逑Ｖｗ逡逑４邋Ｓｈａｐｅ邋一ｅｅ一逡逑图１．２形状改变效应和形状记忆效应逡逑Ｆｉｇｕｒｅ邋１．２邋Ｓｈａｐｅ邋ｍｅｍｏｒｙ邋ｅｆｆｅｃｔ邋（ＳＭＥ）邋ａｎｄ邋ｓｈａｐｅ邋ｃｈａｎｇｅ邋ｅｆｆｅｃｔ邋（ＳＣＥ）逡逑形状记忆聚合物（ｓｈａｐｅ邋ｍｅｍｏｒｙ邋ｐｏｌｙｍｅｒ，邋ＳＭＰ）是一种具有形状记忆效应逡逑（ｓｈａｐｅ邋ｍｅｍｏｒｙ邋ｅｆｆｅｃｔ，ＳＭＥ）的刺激响应型的智能材料。当受到适当的外界刺逡逑激时（或者说在一定外界刺激的驱动下），该材料能“记住”自身初始形状（即逡逑从赋形的临时形状回复到初始形状的现象）。追溯到１９４０年，Ｍａｔｈｅｒ第一次提逡逑出了邋“弹性记忆”邋［１３］。１９６０年出现的热缩膜／管其实就是利用材料的形状记忆效逡逑应。后来，人们在１９８１年又发现聚乙烯具有独特的形状记忆功能。早期ＳＭＰ的逡逑应用非常有限，直到上世纪九十年代日本三菱Ｍ工（Ｍｉｓｕｂｉｓｈｉ邋Ｈｅａｖｙ邋Ｉｎｄｕｓｔｒｙ逡逑Ｌｔｄ．）发现形状记忆聚氨酯材料，ＳＭＰ才开始受到广泛关注［｜４］。时至今日，ＳＭＰ逡逑因其独特的形状记忆功能已经成为继形状记忆合金后的又一热点研究领域。与形逡逑状记忆合金相比
回复应变大、响应温度范围宽等优点；并可对多种刺激方式产生响应。ＳＭＰ种逡逑类繁多，用途广泛。在２００２年，Ｌｅｎｄｌｅｉｎ提出ＳＭＰ可用于微创手术的自紧缝合逡逑线（如图１．３），表现出良好的生物相容性和生物可降解性，这〕？Y隋澹樱停性谏镥义弦搅屏煊虻挠τ茫郏保担荨３酥猓褂τ迷诜闹教旌娇盏炔煌煊颍郏保叮保罚荨ｅ义希玻
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