納米-聚合物基形狀記憶材料復(fù)合體系的研究.pdf

1、近年來(lái)，采用聚合物形狀記憶材料作為新型固定材料得到越來(lái)越多地關(guān)注。形狀記憶聚合物材料一般可在高于玻璃化溫度T<,g>以上20℃時(shí)軟化，當(dāng)?shù)陀诓ＡЩ瘻囟葧r(shí)變硬，以起到固定肢體的作用，而且這一形變過(guò)程具有可重復(fù)性。這種新型的固定材料主要包括聚氨酯、聚己內(nèi)酯，反式聚異戊二烯固定材料等。但這些材料都各有缺點(diǎn)，如力學(xué)強(qiáng)度不足，成型加工較困難，價(jià)格太高等，且對(duì)于醫(yī)療固定材料來(lái)說(shuō)，都沒(méi)有考慮開發(fā)材料的抗菌效果，所以這方面的研究很有意義。 本論

2、文以聚氯乙烯(PVC)、MBS及少量的PCL共混形狀記憶聚合物為基體，加入納米CaCO<,3>、納米TiO<,2>，采用共混的方法制備了一種具備抗菌性能的納米增強(qiáng)聚合物形狀記憶復(fù)合材料。討論了納米粒子處理的方法，納米的加入量、偶聯(lián)劑處理量、超分散劑添加量對(duì)復(fù)合材料形狀記憶行為和力學(xué)性能的影響，以及添加不同抗菌粉對(duì)復(fù)合材料抗菌性能的影響。研究得到如下結(jié)論： 1．本實(shí)驗(yàn)所用的納米CaCO<,3>已經(jīng)經(jīng)過(guò)有機(jī)包覆處理。對(duì)納米TiO<,

3、2>經(jīng)過(guò)鈦酸酯偶聯(lián)劑NDZ-102處理后，偶聯(lián)劑與納米TiO<,2>形成了化學(xué)結(jié)合，納米TiO<,2>顆粒之間界面模糊，親油性明顯改善。 2．PVC基復(fù)合材料的沖擊強(qiáng)度都隨著CaCO<,3>和TiO<,2>納米粒子的引入而有很大提高，最高提高了27.3％，最佳添加量為5phr，拉伸強(qiáng)度也有所提高，但提高幅度較小。經(jīng)適當(dāng)量的偶聯(lián)劑處理后，納米粒子的增韌效果更加明顯。體系中添加適當(dāng)量的超分散劑CH．1A也可進(jìn)一步提高材料的沖擊強(qiáng)度，

4、但拉伸強(qiáng)度略微下降。 3．經(jīng)過(guò)偶聯(lián)劑處理和添加超分散劑后，CaCO<,3>和TiO<,2>粒子在基體中達(dá)到納米級(jí)分散。少量納米粒子的添加使復(fù)合材料的蠕變性能減小，偶聯(lián)劑的處理和超分散劑的添加也使材料的蠕變時(shí)間減小，從而提高了變形后形狀固定率的穩(wěn)定性。納米粒子的加入后，體系的熱穩(wěn)定性有所提高。 4．隨著納米粒子含量的增大，PVC基復(fù)合材料的形狀固定略有降低，形狀回復(fù)率也略有下降，但總體都還在94％以上。納米粒子經(jīng)過(guò)處理或者

5、體系中添加分散劑后，可以降低形狀固定率的下降，而形狀回復(fù)率變化不大。 5．隨著納米粒子含量的增大，PVC基復(fù)合材料的形狀回復(fù)速度增大。隨著循環(huán)記憶次數(shù)的增加，各樣品的形狀固定率和回復(fù)率有不同程度的下降。復(fù)合材料的形狀記憶固定率在固定后2個(gè)小時(shí)內(nèi)下降較快，12個(gè)小時(shí)后形狀固定率趨于恒定。經(jīng)過(guò)不同溫度下形狀固定率的穩(wěn)定性測(cè)試發(fā)現(xiàn)，隨著溫度的升高，形狀固定率下降，與不含納米的樣品相比，含納米的樣品的形狀固定率更為穩(wěn)定。 6．