导读:本文包含了形状记忆材料论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:杜仲胶,高密度聚乙烯,形状记忆,复合材料
形状记忆材料论文文献综述
王彦,夏琳,辛振祥,金振国[1](2019)在《轻量化杜仲胶/高密度聚乙烯形状记忆材料的制备与性能》一文中研究指出以可膨胀物理微球Expancel 920 DU 40为发泡剂,通过物理共混和化学交联的方式制备了发泡杜仲胶(EUG)/高密度聚乙烯(HDPE)形状记忆材料,从而实现了轻量化。采用扫描电镜、差示扫描量热法和万能材料试验机等对不同共混比的发泡EUG/HDPE复合材料的微观形貌、结晶熔融行为、物理机械性能和形状记忆行为等进行了研究。结果表明,随着HDPE用量的增加,发泡EUG/HDPE形状记忆材料的交联程度和拉伸强度降低,定伸应力增大,物理机械性能与材料内部的交联结构、晶区、泡孔等微观结构密切相关;HDPE的加入使复合材料的发泡程度增大,EUG相的熔融温度和相对结晶度随HDPE用量的增加而降低,HDPE的相对结晶度增大而熔融温度基本无变化;随HDPE用量的增加,复合材料的热刺激响应温度升高,形变回复速率减小,热致形变回复率无明显变化。(本文来源于《合成橡胶工业》期刊2019年04期)
王立斌[2](2019)在《基于TPV的形状记忆材料的结构及性能研究》一文中研究指出本研究采用乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)制备了热致型形状记忆高分子(HSMP)材料,对其力学行为、取向结构、结晶行为及其形状记忆行为进行了系统研究;采用动态硫化法制备了基于EVA/丁腈橡胶(NBR)热塑性硫化胶(TPV)的HSMP材料,对其力学性能、微观结构、形状记忆性能和黏弹行为进行了系统研究;采用动态硫化法制备了基于甲基丙烯酸锌(ZDMA)原位增容EVA/NBR TPV的HSMP材料,系统研究了ZDMA增容前后EVA/NBR TPV力学性能和微观结构的变化,考察了变形温度、回复温度、橡塑比、ZDMA含量、变形量等因素对TPV形状记忆性能的影响,对TPV的形状记忆效应(SME)与其黏弹行为的内在关系进行了探讨,并提出了TPV基HSMP材料的SME产生机制,进而提出了基于热塑性弹性体(TPE)的HSMP的形状记忆性能调控方法和机制;通过熔融共混法制备了EVA/废旧丁腈橡胶胶粉(WNBRP)共混体系,以氯化聚乙烯橡胶(CM)作为增容剂,对其压缩Mullins效应及其可逆回复行为进行了系统研究。主要结果如下:(1)制备出基于EVA的HSMP材料,并对其结构及形状记忆性能进行了系统研究。EVA力学性能测试结果表明,EVA力学性能优良,属于热塑性弹性体(TPE)的范畴;FE-SEM观察结果表明,在EVA试样纵向拉伸表面上存在有明显的取向微观结构;DSC测试结果表明,对EVA试样的拉伸作用促进了其结晶的形成,变形回复后试样DSC曲线中存在结晶更为完善的熔融峰。形状记忆性能测试结果表明,EVA试样在拉伸、螺旋和卷曲模式下均可呈现出优秀的形状回复能力和较快的形状回复速度(形状回复时间<30 s);当变形温度接近EVA的熔点时,试样可同时获得良好的形状固定率(>95%)和优异的形状回复率(>95%);提高形状回复温度和传热效率可有效缩短材料达到最大形状回复率的时间;提出了一种EVA形状记忆效应的形成机制,EVA中的微晶区可对非晶区形成类似物理交联点的作用,微晶结构和支化分子链缠结一起构成了EVA的弹性网络,并赋予样品一个永久形状。(2)制备出基于EVA/NBR TPV的HSMP材料,并对其结构及形状记忆性能进行了系统研究。力学性能测试结果表明,随着动态硫化体系中EVA含量的增加,体系的断裂伸长率、拉伸强度以及撕裂强度明显增加,系列EVA/NBR动态硫化体系均属于TPE的范畴;FE-SEM观察结果表明:不规则的NBR硫化橡胶颗粒均匀地分散在刻蚀TPV样品表面,TPV的刻蚀表面呈现出典型的海岛结构,纵向拉伸表面上可以观察到明显的条带状取向微观结构;形状记忆性能测试结果表明,当变形温度接近EVA相的熔点时,EVA/NBR质量比为80/20的TPV试样形状固定率和形状回复率均大于95%,且可在拉伸、螺旋、卷曲多种模式下实现快速的形状回复(形状回复时间<30 s);温度扫描模式下的DMA测试结果表明,随着EVA/NBR TPVs中EVA含量的增加,其tanδ值降低,而E’值增加,结合形状记忆性能测试结果得知,EVA含量越高,TPV的形状固定能力越强;EVA/NBR TPV产生SME的机制被推导得出,即TPV的SME与变形温度相关,当变形温度接近EVA的熔点时,TPV展现出较好的SME。(3)制备出基于ZDMA原位增容EVA/NBR TPV的HSMP材料,并对其结构及形状记忆性能进行了系统研究。力学性能测试结果表明,ZDMA的原位增容显着改善了EVA/NBR TPV的力学性能;转矩-时间曲线表明,ZDMA的加入加快了NBR的交联速度,增大了其交联密度;FE-SEM观察结果表明,ZDMA的加入细化了NBR颗粒尺寸,极大地扩大了EVA/NBR界面面积,使得TPV的韧性提高,使得TPV纵向拉伸表面上的取向微观结构更加明显;形状记忆性能测试结果表明,EVA/ZDMA/NBR TPV样品可在拉伸、折迭、螺旋、卷曲模式下展现出良好的SME和极短的形状回复速度(~20 s),EVA/NBR/ZDMA TPV的形状固定能力和形状回复能力分别由EVA基体相和交联的NBR相决定,ZDMA的加入显着提升了EVA/NBR TPV的形状记忆性能,TPV样品在高应变下仍表现出优异的形状记忆性能;DSC测试结果表明,随着TPVs中NBR相含量的增多,EVA熔融峰值逐渐降低,熔限逐渐变宽,表明EVA相的结晶受到了NBR相以及ZDMA增容界面的干扰;DMA测试结果和应力松弛行为研究表明,更高的储能模量和更低的应力松弛率分别有利于EVA/NBR/ZDMA TPV展示出更高的形状固定率和形状回复率;提出了ZDMA增容EVA/NBR TPV的SME机制,ZDMA在界面处与NBR和EVA发生反应,增强了EVA和NBR相之间的界面相互作用,增加了两相之间的界面厚度,为力在界面处的传递提供了帮助,同时,ZDMA的加入使NBR颗粒的强度增大,使其在形状固定阶段可储存更多的弹性力,进而为形状回复提供强的驱动力;对TPE基HSMP的形状记忆性能的调控机制进行了归纳总结,发现对形状记忆性能的调控可通过引入新的弹性相或对两相界面进行增容等方式实现。(4)通过熔融共混法制备出EVA/WNBRP共混体系,采用CM为增容剂进行了增容,并对共混体系的Mullins效应及其可逆回复行为进行了系统研究。EVA/WNBRP和EVA/CM/WNBRP共混体系中均可观察到明显的应力软化现象,即Mullins效应,这种应力软化随着增容剂CM的加入被显着弱化;提高热处理温度或加入CM均会不同程度地增强EVA/WNBRP共混体系的压缩Mullins效应的可逆回复能力,尤其当热处理温度为100°C时其回复效果最佳。(本文来源于《青岛科技大学》期刊2019-04-20)
王彦,夏琳,辛振祥[3](2018)在《交联程度对发泡杜仲胶基形状记忆材料性能的影响》一文中研究指出以热膨胀物理微球作发泡剂制备了发泡杜仲胶(EUG)基形状记忆材料,并考察了硫黄用量及交联程度对其形状记忆行为的影响。结果表明,随着硫黄用量的增加,EUG的交联程度增大,结晶度和熔融温度降低,材料的发泡程度并不随交联程度变化呈线性变化。力学性能与其交联程度、结晶度和发泡程度有关;随着交联程度的增加,热致形变回复率和热刺激响应温度降低,形变回复速率增大,当硫黄用量为0.8份时形状记忆性能最佳。(本文来源于《合成橡胶工业》期刊2018年05期)
杨邱程[4](2018)在《基于含结晶性高分子共混体系复杂相行为的多孔形状记忆材料构筑及其结构/性能调控》一文中研究指出多孔形状记忆高分子材料(PSMPs)在分离等领域具有重要应用。目前的多孔形状记忆材料主要分为“多孔泡沫”和“多孔框架结构”两类;前者的闭孔结构限制了其作为功能材料的应用;而后者中高孔隙率导致其力学性能急剧下降,基本丧失了形变空间;因此,多孔形状记忆材料中“贯通孔结构”和“良好力学性能”无法兼顾是该领域长期面临的巨大挑战。鉴于此,本论文提出了“基于结晶/相分离相结合方法构筑兼具良好力学性能与叁维贯通孔结构PSMPs”的策略。一方面,微晶(或化学交联点)与无定形部分分别作为形状固定相和回复相,赋予材料形状记忆性能;另一方面,通过结晶或相分离模板构筑目标相/去除相的双连续结构,以选择性刻蚀方式获得贯通的多孔结构。在此基础上,通过宏观形变方式实现了对PSMPs微观孔结构和宏观分离等性能的定向、连续控制。主要研究内容如下:(1)结晶/相分离模板法制备兼具贯通孔和较高强度PSMPs:在PLLA/PVAc/PEO共混体系中,二次刻蚀、组成变化以及玻璃化转变温度等结果表明,PLLA和PVAc/PEO之间发生相分离形成含有PLLA富集相和PVAc/PEO混合相的微米级双连续结构。一方面,PLLA的微晶和无定形部分分别充当形状固定相和回复相,赋予材料形状记忆性能;另一方面,在PVAc/PEO混合相中,PEO结晶过程中将无定形PVAc排出而形成了纳米级的双连续结构,通过选择性溶剂(水)将PEO去除可获得叁维贯通的多孔结构;基于此,通过相分离与结晶相结合的方式,成功构筑了PLLA/PVAc多孔形状记忆材料;角度回复测试结果表明所得PSMPs具有良好的形状记忆性能;且所得材料因PLLA连续相而表现出较高的力学强度;(2)结晶/相分离模板法制备兼具贯通孔和良好力学性能PSMPs,实现基于宏观形变的微观孔结构调控:在PVDF/PBSu/BMG(含交联剂)共混体系中,PVDF/PBSu和BMG发生相分离形成双连续的PVDF/PBSu混合相和BMG富集相;前者中,PVDF结晶过程中将低熔点的PBSu排出,使其选择性富集于PVDF晶迭之间,经选择性刻蚀,可获得贯通孔结构;在BMG富集相中,GMA中的环氧基团与交联剂中的氨基反应,所得化学交联点和无定形基体分别充当形状固定相和形状回复相,是形状记忆效应的基础;据此获得的多孔形状记忆材料因PVDF晶体和交联BMG表现出良好的力学性能和优异的形状固定率;通过玻璃化转变温度、二次刻蚀以及组成和交联剂含量变化,系统考察了PSMPs形成机理与结构控制规律;以此为基础,通过拉伸作用,基于宏观和微观两个尺度的形状记忆效应和仿射形变,初步实现了基于宏观形变的微观孔结构调控;(3)结晶/相分离法制备兼具圆形贯通孔和良好力学性能PSMPs,实现基于宏观形变的微观孔结构/分离性能精确调控:在PLLA/PEO溶液共混体系中,以刮膜方式制备PLLA/PEO薄膜;在剪切场和受限作用下,二者发生相分离,且所得PEO岛相相互连接,经水刻蚀去除PEO后获得贯通多孔结构;而在PLLA富集相中,其微晶和无定形部分分别扮演形状固定相和回复相角色,赋予材料形状记忆性能;上述以相分离模板构筑多孔结构,以微晶作为形状固定相的策略,实现了具有圆形贯通孔形状记忆材料的成功制备;基于形状记忆效应,通过宏观形变(单向或双向拉伸)方式,实现了对微观孔结构(长径比或涨大比)的精确调控;上述孔结构可调多孔膜在以单分散聚苯乙烯微球为例的分离测试中表现出优异性能;(本文来源于《杭州师范大学》期刊2018-06-30)
王美庆,应叁九,王倡春[5](2018)在《化学响应型形状记忆材料的研究进展》一文中研究指出化学响应型形状记忆材料因其独特的响应方式而越来越受到重视。论述了化学响应型形状记忆材料研究进展,主要包括形状记忆聚合物、形状记忆复合物以及形状记忆凝胶等。根据其形状记忆的原理,将化学响应型形状记忆过程分为塑化回复过程、溶胀回复过程、溶解回复过程以及pH回复过程。塑化作用是溶剂分子与聚合物基体相互作用,降低高分子基体的玻璃化转变温度,实现形状记忆效应;溶胀效应是溶剂分子扩散进入聚合物内部使自由体积膨胀,释放出形变时存储的弹性能实现形状记忆效应;溶解回复型是可变相溶解后,通过受限弹性相回复实现形状记忆效应;pH回复是一定pH环境下产生的质子化作用促进材料内部链段运动性,驱使去质子化作用时存储的能量释放实现形状记忆效应。(本文来源于《中国材料进展》期刊2018年05期)
张雍淋[6](2018)在《基于形状记忆聚合物及其复合材料的双向形状记忆材料的研究》一文中研究指出形状记忆聚合物是一种能对外界刺激产生反应的新型智能材料。本文研究了基于形状记忆聚合物及其复合材料的双向形状记忆材料,在材料制备过程中采用具有预应变的弹性体使材料具有双向形状记忆效应。对环氧树脂形状记忆聚合物及苯乙烯形状记忆聚合物进行了材料力学性能测试,分析了其粘弹性特性,为后续对其形状记忆特性研究提供实验基础。对弹性体进行了单轴拉伸实验,为后续的理论分析提供实验基础。对形状记忆聚合物的粘弹性造成的形状记忆效应进行了理论分析,采用时温等效原理解释材料的形状记忆效应。对于形状记忆材料的本构模型采用广义Maxwell模型,并采用遗传积分本构模型及非线性模型描述材料的粘弹性特性及非线性特性。对于形状记忆聚合物复合材料的粘弹性特性进行了理论推导。根据模型对于形状记忆聚合物及其复合材料的粘弹性参数进行了参数拟合,根据拟合的材料参数进行了有限元仿真,模拟了形状记忆聚合物及其复合材料的形状记忆效应及双向形状记忆效应,在单个温度循环及多个温度循环下的不同应力、位移响应,比较了不同弹性体预应力对于双向形状记忆效应的影响。利用灌注法制备了环氧树脂及苯乙烯形状记忆聚合物复合材料双向形状记忆材料,通过实验验证了双向形状记忆效应,并比较了不同弹性体预应力对于双向形状记忆效应的影响。基于形状记忆效应及双向形状记忆效应,研制了单向柔性抓取装置及双向柔性抓取装置,并通过实验验证了其功能可行性。(本文来源于《哈尔滨工业大学》期刊2018-06-01)
阚奇[7](2018)在《HA/多壁碳纳米管纤维制备与其在形状记忆材料中的应用研究》一文中研究指出碳纳米管是一种有着完美结构和优异的物理机械性能与良好的化学稳定性的纳米材料。但由于碳纳米管间团聚等原因,碳纳米管所制备的宏观材料,比如巴基纸等,其机械强度较低。为提高碳纳米管宏观材料的机械性能,本文以多壁碳纳米管为原料,利用生物相容性较好的透明质酸作为分散剂,利用超声的方式完成混合溶液的分散。采用湿法纺丝将纺丝原液通过凝固液来完成多壁碳纳米管纤维的制备。针对其力学性能较弱的问题,通过化学交联的方式,完成对其改性。为将其应用于人造肌肉或生物驱动器材料中,将改性的纤维与有形状记忆功能的聚乳酸(PLA)材料结合,制备成多壁碳纳米管纤维-聚乳酸复合材料。该材料能够在通电的情况下完成形状的回复。主要工作如下:(1)探讨了不同的分散工艺参数、纺丝工艺参数对纤维制备的力学性能影响,得出在碳纳米管与透明质酸比例为2:1、超声时间40min、注射速度50ml/h、针头直径0.62mm、冰浴条件下制备出的纤维力学性能最佳。制备出从0.8%到1.6%五种不同浓度的碳纳米管纤维,对其力学性能和电学性能进行了测试,确定了最佳组分为1.4%浓度下的的纤维,其抗拉强度为23.3MPa,电阻率为1.31×10-3Ωm。(2)完成所制备纤维的形貌、热失重、红外光谱、电稳定性的表征与测试。结果表明多壁碳纳米管纤维主要由碳纳米管与透明质酸构成,且其比例大致为2:1,材料在240℃温度附近透明质酸部分开始分解,碳纳米管部分能经受1000℃温度条件,纤维中含有羧基和羟基基团。材料的导电性会随着形状的变化和弯折次数而降低,在500次循环弯折后电阻会达到初始状态的1.34倍。(3)通过化学交联的方式,将HMDA与制备出的多壁碳纳米管纤维反应。HMDA中的氨基会将纤维中的聚合物分子链连接在一起,从而实现了力学性能的增强。探讨了不同的交联工艺参数对交联效果的影响。完成对改性后多壁碳纳米管纤维的形貌、热失重、拉曼光谱、力学、电学、电稳定性的测试。结果表明改性后纤维由于聚合物分子链增大而热稳定性增强,由于聚合物增多使得碳纳米管取向性降低,力学性能提高到32.2MPa,材料的导电性依旧会随着形状的变化和弯折次数而降低,但是较未改性的纤维由明显的稳定性提升,在500次循环弯折后电阻会达到初始状态的1.29倍。(4)完成对多壁碳纳米管纤维形貌、力学、电学随温度升高的表征与测试。形貌结果表明纤维中聚合物会随着温度的升高而分解析出,力学和电学测试结果表明抗拉强度在300℃温度下会急剧降低到7.26MPa,电阻率会随着温度的升高而降低,在300℃温度下降低到初始状态的6.66%。在回复室温后电阻率会再次提升,将去除聚合物的多壁碳纳米管纤维进行电阻率随温度变化的测试,结果表明电阻率大致随着温度的升高而线性降低,在300℃时降低到初始状态的32.86%。(5)完成多壁碳纳米管纤维-PLA形状记忆复合材料的制备,并对其进行了形貌、热失重、形状记忆功能、力学的表征与测试。热失重结果表明多壁碳纳米管纤维在复合材料中含10.6%,形状记忆测试表明材料能够在264s内形状回复61.1%,力学测试结果表明复合材料的抗拉强度达到20.5MPa,其中PLA能够实现对多壁碳纳米管纤维的力学增强功能。(本文来源于《哈尔滨工业大学》期刊2018-06-01)
刘康[8](2018)在《复合响应形状记忆材料的制备与研究》一文中研究指出形状记忆聚合物(SMP)是一类功能性高分子聚合物,并在热、光、电场等外界刺激下可以恢复到初始形状的新型材料。近年来,随着柔性可穿戴智能设备的兴起,其高附加值的应用得到了广泛关注。SMP具有智能热响应特性包括形状可调、热转变性质可控等。因此,SMP可应用于智能可穿戴领域中。在此领域中,环氧树脂高分子聚合物由于脆性高、伸长率低、亲肤性较差、响应方式单一等缺点难以得到更广泛的应用。本文采用多种方式拓展形状记忆聚合物的特性,结合现有的新型智能材料,使高回复性材料具有复合响应、高应变、高模量等优点,为柔性可穿戴领域提供更广泛的应用基础。针对热驱动形状记忆聚合物的合成制备、性质、应用及交叉拓展开展了实验研究和具体分析。(1)通过环氧树脂与两种交联剂合成了不同性质的环氧形状记忆聚合物。测试并确定了各组样品的热力学性质、力学性质、形状记忆性能等,探讨了不同工艺对SMP性能的影响。获得的工艺参数可制备出兼具适中的拉伸形变和较高形状回复率的SMP。(2)利用应变较大、回复性能均较好的SMP进行应用研究,通过液体成型法制备出多种响应复合材料,考察了这些复合材料的响应效应、复合响应、力学性质等。最终获得了性能优异且模量适中的复合材料,为柔性可穿戴基底材料提供理论参考。(3)采用SMP复合材料作为芯层,力致显色材料作为皮层,得到了皮芯结构的复合响应性智能材料。制备得到的智能响应材料有可拉伸显色薄膜材料、可拉伸显色纤维材料、记忆拉伸显色纤维材料等。研究了复合材料的微观结构、力学性能和复合响应效应,揭示了新型显色材料的特殊性质与微观结构的内在联系,获得的新型复合材料将拓展智能可穿戴材料的应用范围。(本文来源于《苏州大学》期刊2018-05-01)
王彦,董月,夏琳,辛振祥[9](2018)在《发泡杜仲胶/高密度聚乙烯形状记忆材料的制备与性能》一文中研究指出通过物理共混的方式制备了发泡杜仲胶(EUG)/高密度聚乙烯(HDPE)形状记忆材料,探讨了共混比对其硫化特性、物理机械性能、发泡程度、结晶熔融行为和形状记忆性能的影响。结果表明,随着HDPE用量的增加,EUG/HDPE形状记忆材料的交联程度降低,100%定伸应力、300%定伸应力增大,但拉伸强度及扯断伸长率降低,物理机械性能与材料的交联结构、晶区、泡孔等微观结构密切相关;HDPE的加入使材料的发泡程度增大,EUG相的熔融温度及相对结晶度随着HDPE用量的增加而降低,HDPE的相对结晶度增大而熔融温度基本无变化;随着HDPE用量的增加,材料的热刺激响应温度Tr升高,形变回复速率Vr减小,热致形变回复率Rf无明显变化。(本文来源于《弹性体》期刊2018年02期)
马妮妮,卢业虎,戴宏钦[10](2018)在《形状记忆材料在功能防护服中的应用》一文中研究指出为提高防护服的防护性能,平衡功能性需求和舒适性要求之间的关系,将形状记忆材料合理有效地应用于防护服装领域,从而动态地改变衣间空气层,实现防护服防护性能的动态调节。回顾了国内外形状记忆材料的相关研究,总结了现阶段形状记忆材料在功能纺织品服装中的应用现状,重点从形状记忆材料在热防护服和防寒服中的应用剖析了当前研究中的缺陷,从空气层厚度、热源、服装、形状记忆材料的数量和分布以及生理舒适性等方面凝练了形状记忆材料在防护服中的进一步应用方向,并从人体-服装-环境系统角度展望了具有形状记忆材料结构的防护服的发展趋势。(本文来源于《纺织学报》期刊2018年04期)
形状记忆材料论文开题报告
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本研究采用乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)制备了热致型形状记忆高分子(HSMP)材料,对其力学行为、取向结构、结晶行为及其形状记忆行为进行了系统研究;采用动态硫化法制备了基于EVA/丁腈橡胶(NBR)热塑性硫化胶(TPV)的HSMP材料,对其力学性能、微观结构、形状记忆性能和黏弹行为进行了系统研究;采用动态硫化法制备了基于甲基丙烯酸锌(ZDMA)原位增容EVA/NBR TPV的HSMP材料,系统研究了ZDMA增容前后EVA/NBR TPV力学性能和微观结构的变化,考察了变形温度、回复温度、橡塑比、ZDMA含量、变形量等因素对TPV形状记忆性能的影响,对TPV的形状记忆效应(SME)与其黏弹行为的内在关系进行了探讨,并提出了TPV基HSMP材料的SME产生机制,进而提出了基于热塑性弹性体(TPE)的HSMP的形状记忆性能调控方法和机制;通过熔融共混法制备了EVA/废旧丁腈橡胶胶粉(WNBRP)共混体系,以氯化聚乙烯橡胶(CM)作为增容剂,对其压缩Mullins效应及其可逆回复行为进行了系统研究。主要结果如下:(1)制备出基于EVA的HSMP材料,并对其结构及形状记忆性能进行了系统研究。EVA力学性能测试结果表明,EVA力学性能优良,属于热塑性弹性体(TPE)的范畴;FE-SEM观察结果表明,在EVA试样纵向拉伸表面上存在有明显的取向微观结构;DSC测试结果表明,对EVA试样的拉伸作用促进了其结晶的形成,变形回复后试样DSC曲线中存在结晶更为完善的熔融峰。形状记忆性能测试结果表明,EVA试样在拉伸、螺旋和卷曲模式下均可呈现出优秀的形状回复能力和较快的形状回复速度(形状回复时间<30 s);当变形温度接近EVA的熔点时,试样可同时获得良好的形状固定率(>95%)和优异的形状回复率(>95%);提高形状回复温度和传热效率可有效缩短材料达到最大形状回复率的时间;提出了一种EVA形状记忆效应的形成机制,EVA中的微晶区可对非晶区形成类似物理交联点的作用,微晶结构和支化分子链缠结一起构成了EVA的弹性网络,并赋予样品一个永久形状。(2)制备出基于EVA/NBR TPV的HSMP材料,并对其结构及形状记忆性能进行了系统研究。力学性能测试结果表明,随着动态硫化体系中EVA含量的增加,体系的断裂伸长率、拉伸强度以及撕裂强度明显增加,系列EVA/NBR动态硫化体系均属于TPE的范畴;FE-SEM观察结果表明:不规则的NBR硫化橡胶颗粒均匀地分散在刻蚀TPV样品表面,TPV的刻蚀表面呈现出典型的海岛结构,纵向拉伸表面上可以观察到明显的条带状取向微观结构;形状记忆性能测试结果表明,当变形温度接近EVA相的熔点时,EVA/NBR质量比为80/20的TPV试样形状固定率和形状回复率均大于95%,且可在拉伸、螺旋、卷曲多种模式下实现快速的形状回复(形状回复时间<30 s);温度扫描模式下的DMA测试结果表明,随着EVA/NBR TPVs中EVA含量的增加,其tanδ值降低,而E’值增加,结合形状记忆性能测试结果得知,EVA含量越高,TPV的形状固定能力越强;EVA/NBR TPV产生SME的机制被推导得出,即TPV的SME与变形温度相关,当变形温度接近EVA的熔点时,TPV展现出较好的SME。(3)制备出基于ZDMA原位增容EVA/NBR TPV的HSMP材料,并对其结构及形状记忆性能进行了系统研究。力学性能测试结果表明,ZDMA的原位增容显着改善了EVA/NBR TPV的力学性能;转矩-时间曲线表明,ZDMA的加入加快了NBR的交联速度,增大了其交联密度;FE-SEM观察结果表明,ZDMA的加入细化了NBR颗粒尺寸,极大地扩大了EVA/NBR界面面积,使得TPV的韧性提高,使得TPV纵向拉伸表面上的取向微观结构更加明显;形状记忆性能测试结果表明,EVA/ZDMA/NBR TPV样品可在拉伸、折迭、螺旋、卷曲模式下展现出良好的SME和极短的形状回复速度(~20 s),EVA/NBR/ZDMA TPV的形状固定能力和形状回复能力分别由EVA基体相和交联的NBR相决定,ZDMA的加入显着提升了EVA/NBR TPV的形状记忆性能,TPV样品在高应变下仍表现出优异的形状记忆性能;DSC测试结果表明,随着TPVs中NBR相含量的增多,EVA熔融峰值逐渐降低,熔限逐渐变宽,表明EVA相的结晶受到了NBR相以及ZDMA增容界面的干扰;DMA测试结果和应力松弛行为研究表明,更高的储能模量和更低的应力松弛率分别有利于EVA/NBR/ZDMA TPV展示出更高的形状固定率和形状回复率;提出了ZDMA增容EVA/NBR TPV的SME机制,ZDMA在界面处与NBR和EVA发生反应,增强了EVA和NBR相之间的界面相互作用,增加了两相之间的界面厚度,为力在界面处的传递提供了帮助,同时,ZDMA的加入使NBR颗粒的强度增大,使其在形状固定阶段可储存更多的弹性力,进而为形状回复提供强的驱动力;对TPE基HSMP的形状记忆性能的调控机制进行了归纳总结,发现对形状记忆性能的调控可通过引入新的弹性相或对两相界面进行增容等方式实现。(4)通过熔融共混法制备出EVA/WNBRP共混体系,采用CM为增容剂进行了增容,并对共混体系的Mullins效应及其可逆回复行为进行了系统研究。EVA/WNBRP和EVA/CM/WNBRP共混体系中均可观察到明显的应力软化现象,即Mullins效应,这种应力软化随着增容剂CM的加入被显着弱化;提高热处理温度或加入CM均会不同程度地增强EVA/WNBRP共混体系的压缩Mullins效应的可逆回复能力,尤其当热处理温度为100°C时其回复效果最佳。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
形状记忆材料论文参考文献
[1].王彦,夏琳,辛振祥,金振国.轻量化杜仲胶/高密度聚乙烯形状记忆材料的制备与性能[J].合成橡胶工业.2019
[2].王立斌.基于TPV的形状记忆材料的结构及性能研究[D].青岛科技大学.2019
[3].王彦,夏琳,辛振祥.交联程度对发泡杜仲胶基形状记忆材料性能的影响[J].合成橡胶工业.2018
[4].杨邱程.基于含结晶性高分子共混体系复杂相行为的多孔形状记忆材料构筑及其结构/性能调控[D].杭州师范大学.2018
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