多刺激响应形状记忆复合材料的制备与性能研究

发布时间：2025-01-15 10:41

　　形状记忆聚合物是一种具有形状记忆特性的智能材料,能够记忆在加工成型时的初始形状,并在特定条件下改变至临时形状,在适当刺激(如温度、光、pH、溶剂、电磁场等)下回复形状的能力。相较于传统的形状记忆材料,形状记忆聚合物具有可加工型优异、形变量高、结构多样化、质量轻等优点。目前研究较为成熟的为热响应型形状记忆聚合物,其应用领域较为广泛并率先实现市场化。然而,随着人们生活水平的提高,单一的刺激响应方式满足不了人们对智能材料的需求,也限制了智能材料的应用范围。因此,多刺激响应方式的复合材料的制备与性能研究备受人们关注。本文主要探究内容为分别制备了几种对水与热、电与热、水电热刺激响应的形状记忆复合材料,并探究了硫化体系、填料体系、共混比等因素对材料性能的影响,并分别阐述了材料在水、热、电等刺激方式下的形状记忆过程。本文的具体研究内容如下:首先,我们制备了反式-1,4-聚异戊二烯(TPI)基热、电响应的形状记忆复合材料,探究了导电炭黑(CB)与碳纳米管(CNTs)不同填料体系对TPI体系的力学性能、热性能、导电性能、电、热刺激响应形状记忆等性能的影响。结果表明:在CB补强的TPI体系中,当CB用量为2...

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【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图2-1导电碳黑填充的TPI形状记忆材料的DSC曲线

青岛科技大学研究生学位论文11变化的情况下，导电炭黑在与TPI基体结合的过程中阻碍了TPI分子链的流动。体系的焦烧时间随导电炭黑用量的增加而降低，这是因为导电炭黑表面活性大，表面积与结构性高，因此随着填充量的增加使焦烧时间缩短。由表中体系工艺正硫化时间与加硫指数（curerate....

图2-2导电碳黑填充的TPI材料的形状记忆效应Fig.2-2ShapememoryeffectofTPImaterialswithdifferentamountsofcarbonblack

多刺激响应形状记忆聚合物的制备与性能研究12再次，我们研究了导电炭黑作为填料的TPI基复合材料的热性能。图2-1是导电炭黑作为填料的TPI基复合材料的DSC曲线。由图2-1看出，随着导电炭黑用量的增加，TPI的结晶峰向高温方向移动，而熔融峰位置变化不明显，但是随着炭黑用量的增加，....

图2-3导电炭黑用量40份的TPI基复合材料在通过80V直流电时的回复过程

多刺激响应形状记忆聚合物的制备与性能研究14Table2-8FullrecoverytimeofTPImaterialswithdifferentconductivecarbonblackdosagesundergradientvoltagePropertiesTPI/CBABC....

图2-4导电炭黑填充的TPI材料的SEM图像（20000倍）

青岛科技大学研究生学位论文15渐增加为⁴0°；在15秒时，临时形状角度为⁶2°；最后在30秒时，复合材料的临时形状彻底回复到180°。因此，我们发现只需要30秒，复合材料可完全回复至初始形状。在这个过程中，我们发现一个有趣的现象，即在临....

本文编号：4027282