溶劑驅(qū)動(dòng)聚氨酯形狀記憶行為研究.pdf

1、形狀記憶聚氨酯（SMPU）因其寬泛的形狀回復(fù)溫度（-30℃~70℃），較好的形狀回復(fù)能力（>400％）以及易于加工成型的性質(zhì)而廣泛受到關(guān)注。近年來，研究人員發(fā)現(xiàn)水對(duì)SMPU的形狀回復(fù)有驅(qū)動(dòng)作用，而具體的機(jī)理眾說紛紜，因此研究SMPU在溶劑驅(qū)動(dòng)下的行為，并對(duì)其機(jī)理進(jìn)行分析，有重要的科研價(jià)值。
　　本文主要研究了一種形狀記憶聚氨酯（MM3520）在不同溶劑驅(qū)動(dòng)下的形狀回復(fù)行為，包括玻璃化轉(zhuǎn)變溫度前后溫度（Tg）對(duì)形狀記憶聚氨酯溶劑驅(qū)動(dòng)

2、下的回復(fù)行為的影響，形狀記憶的可重復(fù)性，以及溶劑驅(qū)動(dòng)SMPU形狀回復(fù)的機(jī)理；在此基礎(chǔ)上又進(jìn)一步研究了一種形狀記憶聚氨酯（MM5520）在添加兩種不同無機(jī)鹽的情況下，在形狀回復(fù)試驗(yàn)中的行為，試驗(yàn)的可重復(fù)性，重復(fù)次數(shù)對(duì)于試驗(yàn)的影響，總結(jié)了添加CuCl2的SMPU的溶劑驅(qū)動(dòng)形狀回復(fù)機(jī)理。
　　試驗(yàn)表明，在Tg之前SMPU的形狀回復(fù)與溫度和溶劑有關(guān)；在Tg之后SMPU的形狀回復(fù)主要與溶劑有關(guān)，溶劑決定了SMPU的形狀回復(fù)程度。重復(fù)次數(shù)對(duì)材

3、料的形狀回復(fù)能力沒有明顯影響。試驗(yàn)中通過紅外光譜試驗(yàn)對(duì)溶劑驅(qū)動(dòng)SMPU的機(jī)理進(jìn)行了分析，紅外光譜結(jié)果發(fā)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)行為與氫鍵的作用有關(guān)，溶劑分子與聚氨酯分子間氫鍵的形成造成峰的移動(dòng)，通過X射線衍射光譜發(fā)現(xiàn)溶劑對(duì)聚合物分子的構(gòu)象和晶格參數(shù)產(chǎn)生了影響，而這種影響也與氫鍵有關(guān)，后又通過熱分析試驗(yàn)研究了材料的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度以及熱穩(wěn)定性，試驗(yàn)結(jié)果與理論上的氫鍵影響的結(jié)果相符。在研究添加無機(jī)鹽的SMPU在溶劑中的形狀回復(fù)行為時(shí)發(fā)現(xiàn)，添加NaCl和添加Cu

4、Cl2的MM5520的形狀回復(fù)行為與溫度、溶劑和添加的無機(jī)鹽種類有關(guān)，重復(fù)次數(shù)對(duì)材料的形狀回復(fù)能力有明顯影響。試驗(yàn)中通過掃描電子顯微鏡觀察記錄了添加CuCl2的聚氨酯在水中和乙醇中的氧化過程，在水中的氧化過程比較均勻，而在乙醇中首先發(fā)生表面氧化，而后進(jìn)一步氧化，最終形成的材料表面形貌基本相同。通過紅外光譜試驗(yàn)對(duì)溶劑驅(qū)動(dòng)添加CuCl2的SMPU的機(jī)理進(jìn)行了分析，紅外光譜結(jié)果發(fā)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)行為與氫鍵密切相關(guān)，溶劑分子與聚氨酯分子間氫鍵的形成造成了