納米材料增強(qiáng)形狀記憶聚氨酯的研究

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1、納米材料增強(qiáng)形狀記憶聚氨酯的研究姓名：李春鋼學(xué)號(hào)：05學(xué)院：北華航天工業(yè)學(xué)院班級(jí)：07841logo目錄形狀記憶材料的研究納米復(fù)合形狀記憶材料的研究蒙脫土納米復(fù)合材料論文結(jié)構(gòu)聚氨酯/蒙脫土納米復(fù)合材料的制備研究綜述聚氨酯/蒙脫土納米復(fù)合材料片層結(jié)構(gòu)表征主要結(jié)論聚氨酯/蒙脫土納米復(fù)合材料的熱穩(wěn)定性分析問題討論聚氨酯/蒙脫土納米復(fù)合材料的形狀記憶性能聚氨酯/蒙脫土納米復(fù)合材料力學(xué)性能致謝logo形狀記憶材料的研究形狀記憶高分子材料（SMP）是一種功能性高分子材料，是高分子材料研究、開發(fā)、應(yīng)用的一個(gè)新分支，它同時(shí)具備塑料和橡膠的共性。隨著對(duì)高分子結(jié)構(gòu)和特性認(rèn)識(shí)

2、的深化，以及高分子合成技術(shù)的發(fā)展，使高分子材料通過分子設(shè)計(jì)得到預(yù)期的結(jié)構(gòu)和性能成為現(xiàn)實(shí)。形狀記憶高分子材料就是運(yùn)用現(xiàn)代高分子物理學(xué)和高分子合成及改性技術(shù)，對(duì)通用高分子材料進(jìn)行分子組合和改性，如對(duì)聚乙烯，聚酯，聚異戊二烯，聚氨酯等高分子材料進(jìn)行分子組合及分子結(jié)構(gòu)調(diào)整，使它們在常溫范圍內(nèi)具有塑料的性質(zhì)，即剛性、形狀穩(wěn)定回復(fù)性;同時(shí)在一定溫度下(所謂記憶溫度下)具有橡膠的特性，主要表現(xiàn)為材料的可變形性和形狀回復(fù)性，也就是材料的記憶功能。納米復(fù)合形狀記憶材料的研究通過納米材料改性技術(shù)優(yōu)化材料的性能，將納米尺寸的無機(jī)物（金屬、非金屬）和有機(jī)物分散在樹脂基體中形成的

3、有機(jī)/無機(jī)納米復(fù)合材料，其中，分散相尺寸至少在一維方向上小于100nm。由于分散性的納米尺寸效應(yīng)、大比表面積使其具有較高的物理化學(xué)反應(yīng)活性，極易與聚合物達(dá)到分子水平的結(jié)合，使納米復(fù)合材料具有一般工程塑料不具備的優(yōu)異性能，如高強(qiáng)度和耐熱性、高阻隔和自熄滅性、抗靜電性、防輻射及優(yōu)良加工性等。納米塑料的優(yōu)異特性使其有廣闊應(yīng)用前景和商業(yè)開發(fā)價(jià)值，成為納米技術(shù)最早實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化的技術(shù)之一。因此將納米粒子引入形狀記憶材料來改善材料性能也頗具研究價(jià)值。目前對(duì)于納米復(fù)合形狀記憶材料的研究，主要是針對(duì)于形狀記憶基體的增強(qiáng)，形狀記憶性能的高和電致形狀記憶材料的開發(fā)。聚氨酯/蒙脫

4、土納米復(fù)合材料蒙脫土納米復(fù)合材料的制備方法一般可以分為單體插層原位聚合，聚合物溶液插層和聚合物熔融插層三種。單體插層原位聚合的方法是指蒙脫土首先被合成聚合物的單體或單體溶液溶脹，然后原位聚合，聚合反應(yīng)可以由熱引發(fā)，也可以由引發(fā)劑引發(fā)。另外，引發(fā)劑和催化劑還可以在蒙脫土溶脹前通過離子交換固定在蒙脫土的層間。聚合物溶液插層是指聚合物大分子鏈在溶液中借助于溶劑而插層進(jìn)入蒙脫土的片層間,然后再揮發(fā)除去溶劑。這種方法需要合適的溶劑如水、氯仿和丙酮等來同時(shí)溶解聚合物和分散蒙脫土，而且大量的溶劑不易回收，對(duì)環(huán)境不利。聚合物熔融插層是指將聚合物熔體與蒙脫土在一定溫度下攪

5、拌混合得到納米復(fù)合材料的方法。聚合物熔融插層與前兩種方法相比具有兩個(gè)顯著的優(yōu)點(diǎn)：一是不需要有機(jī)溶劑，工藝簡單，對(duì)環(huán)境友好；二是非常適用于需要注射或擠出成型的聚合物，而這些聚合物由于制備工藝限制很難適用于聚合物溶液插層或單體插層原位聚合。在近年來聚氨酯基納米蒙脫土復(fù)合材料的研究中，單體插層原位聚合是采用較多的一種方法。聚氨酯/蒙脫土納米復(fù)合材料的制備蒙脫土改性聚氨酯紅外譜圖聚氨酯/蒙脫土納米復(fù)合材料片層結(jié)構(gòu)表征X-射線衍射分析聚氨酯/蒙脫土XRD譜圖透射電鏡分析聚氨酯/蒙脫土透射電鏡照片聚氨酯/蒙脫土納米復(fù)合材料的熱穩(wěn)定性分析加入蒙脫土前后聚氨酯微分熱重曲

6、線聚氨酯/蒙脫土納米復(fù)合材料的形狀記憶性能蒙脫土含量對(duì)形狀記憶性能的影響不同溫度下PU/MMT的形狀記憶性能聚氨酯/蒙脫土納米復(fù)合材料力學(xué)性能蒙脫土含量對(duì)納米復(fù)合材料拉伸強(qiáng)度的影響蒙脫土含量對(duì)納米復(fù)合材料斷裂伸長率的影響致謝本論文是在孫金鵬老師的悉心指導(dǎo)下完成的。在學(xué)習(xí)期間，在學(xué)習(xí)、生活和工作上孫金鵬老師給予了細(xì)心的指導(dǎo)和極大的關(guān)心，在此表示最衷心的感謝和崇高的敬意!在實(shí)驗(yàn)上，孫金鵬老師也給予了具體的指導(dǎo)和極大的關(guān)心。老師鎮(zhèn)密的思想、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)淖黠L(fēng)使我受益匪淺。在此向他們表示衷心的感謝!感謝高分子材料應(yīng)用技術(shù)教研室各位老師的關(guān)心與指導(dǎo)！感謝關(guān)心和幫助過我的高

7、分子材料應(yīng)用技術(shù)專業(yè)07級(jí)的所有同學(xué)！由于作者水平有限，時(shí)間倉促，論文中難免存在錯(cuò)誤和缺點(diǎn)，敬請(qǐng)各位批評(píng)和指正。感謝老師們的關(guān)注