摘要
形状记忆型芯材料,又叫智能型芯材料,越来越多地应用于工业生产领域。为了获得高强度、高精度的聚合物树脂基制品,形状记忆型芯材料被广泛关注。作为聚合物材料研究、开发、应用的一个新的分支点,形状记忆聚合物具有密度低、变形大、加工方便、成本低、可降解性好、性能易调节等优点。聚(ε-己内酯)(PCL)是一种半结晶性聚合物。由于其具有良好的可降解性和形状记忆性能,PCL被认为是形状记忆聚合物制备的重要原材料。本文的主要研究内容及成果如下: (1)第一个体系是用溶液共混法制备具有树枝状拓扑结构的PCL2000基形状记忆聚氨酯,并研究了不同TMPD含量对PCL2000基形状记忆聚氨酯的性能影响。FT-IR结果显示P2Tx体系均没有异氰酸酯基团(-NCO)对应的吸收峰,表明形状记忆聚氨酯聚合完全。XRD结果显示P2Tx体系中的PCL2000链段仍存在结晶现象。TGA曲线和DTA曲线表明P2Tx体系可降解性能良好且在250℃以内具有良好的使用性能。DSC曲线表明P2Tx体系在测试范围内存在吸热峰。形状记忆性能测试表明,P2T3的形状记忆性能最佳,其形状固定率和形状回复率均为100%,形状记忆回复时长为153s,硬段含量为44.85%。 (2)第二个体系是用溶液共混法制备了具有树枝状拓扑结构的HQEE改性PCL2000基形状记忆聚氨酯,并研究了不同扩链剂(HQEE和TMPD的物质的量比值为2:1)含量对PCL2000基形状记忆聚氨酯的性能影响。FT-IR结果显示P2THx体系均没有异氰酸酯基团(-NCO)对应的吸收峰,表明形状记忆聚氨酯聚合完全。XRD结果显示P2THx体系中的PCL2000链段仍存在结晶现象。TGA曲线和DTA曲线表明P2THx体系可降解性能良好且在250℃以内具有良好的使用性能。DSC曲线表明P2THx体系在测试范围内存在吸热峰。形状记忆性能测试表明,P2TH2和P2TH3均表现出良好形状记忆性能:P2TH2的形状固定率为30.6%,形状回复率为100.0%,形状记忆回复时长为33.4s,硬段含量为38.51%;P2TH3的形状固定率为25.6%,形状回复率为100.0%,形状记忆回复时长为16.3s,硬段含量为46.39%。 (3)第三个体系是用溶液共混法制备了具有树枝状拓扑结构的HQEE改性PCL3000基形状记忆聚氨酯,并研究了不同扩链剂(HQEE和TMPD的物质的量比值为2:1)含量对PCL3000基形状记忆聚氨酯的性能影响。FT-IR结果显示P3THx体系均没有异氰酸酯基团(-NCO)对应的吸收峰,表明形状记忆聚氨酯聚合完全。XRD结果显示P3THx体系中的PCL3000链段仍存在结晶现象。TGA曲线和DTA曲线表明P3THx体系可降解性能良好且在250℃以内具有良好的使用性能。DSC曲线表明P3THx体系在测试范围内存在吸热峰。形状记忆性能测试表明,P3TH3的形状记忆性能最佳,其形状固定率为95.6%,形状回复率为100%,形状记忆回复时长为190.7s,硬段含量为36.58%。