第9講-形狀記憶高分子材料

形狀記憶高分子材料材料先進(jìn)制備研究室2008年10月2008/7/1111.形狀記憶高分子材料(SMP)的基本介紹1.1SMP的發(fā)展史1.2SMP的概述2008/7/1121.1SMP的發(fā)展史

1963年，美國(guó)海軍實(shí)驗(yàn)室發(fā)現(xiàn)Ni-Ti合金具有記憶效應(yīng)。1959年，英國(guó)科學(xué)家查理斯貝在其所著的《原子輻射與聚合物》一書中，就對(duì)輻射交聯(lián)后的聚乙烯記憶效應(yīng)進(jìn)行了描述。2008/7/1131.1SMP的發(fā)展史20世紀(jì)70年代中期，美國(guó)國(guó)家航空航天局（NASA）考慮到其在航空航天領(lǐng)域的潛在應(yīng)用價(jià)值，才對(duì)聚乙烯輻射交聯(lián)后的形狀記憶性進(jìn)行了仔細(xì)的研究，證實(shí)了輻射交聯(lián)聚乙烯的記憶性能，才再次引起人們的關(guān)注。2008/7/1141.2SMP的概述

形狀記憶高分子（shapememorypolymer，簡(jiǎn)稱

SMP）是1984年在日本首先被提出的，并且是由法國(guó)的煤化學(xué)公司首先開發(fā)成功的。2008/7/1152.形狀記憶高分子材料(SMP)的記憶機(jī)理

2.1形狀記憶性2.2形狀記憶效應(yīng)2.3SMP的記憶機(jī)理2008/7/1162.1形狀記憶性

形狀記憶性是指某種材料在成型加工過(guò)程中形成某種固有形狀的物品，在某些條件下發(fā)生變形并被固定下來(lái)后，當(dāng)需要時(shí)只要對(duì)它施加一定手段(如加熱、光照、通電、化學(xué)處理等)，使其迅速恢復(fù)到初始形狀。2008/7/1172.2形狀記憶效應(yīng)

雙程形狀記憶效應(yīng)全程形狀記憶效應(yīng)單程形狀記憶效應(yīng)2008/7/118圖1三種類型的形狀記憶效應(yīng)示意圖

馬超.形狀記憶材料的應(yīng)用與發(fā)展[J].遼寧化工,2006,35(1):30-32.

2008/7/119圖2形狀記憶彈簧的雙程記憶效應(yīng)

朱光明.形狀記憶聚合物及其應(yīng)用[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2002.20.2008/7/1110圖3Ni-Ni合金的全程形狀記憶效應(yīng)

朱光明.形狀記憶聚合物及其應(yīng)用[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2002.21.

2008/7/1111形狀記憶演示2.3SMP的記憶機(jī)理

1989年石田正雄認(rèn)為，具有形狀記憶性能的高分子可看作是兩相結(jié)構(gòu)，即由記憶起始形狀的固定相和隨溫度變化能的可逆的固化和軟化的可逆相組成。固定相可逆相SMP2008/7/11133.形狀記憶高分子材料(SMP)的分類及介紹

電致感應(yīng)型光致感應(yīng)型化學(xué)感應(yīng)型熱致感應(yīng)型2008/7/11144.形狀記憶高分子材料(SMP)的應(yīng)用

1中高壓電力電纜附件2石油化工管道的口3醫(yī)用器械4其他2008/7/1115SMP的應(yīng)用實(shí)例

馬超.形狀記憶材料的應(yīng)用與發(fā)展[J].遼寧化工,2006,35(1):32.2008/7/1116醫(yī)用聚氨酯矯正材料和纖維SMP用于異徑管和鉚釘?shù)倪B接5.形狀記憶高分子材料(SMP)的總結(jié)

形狀記憶高分子材料和形狀記憶合金、形狀記憶陶瓷相比具有記憶效應(yīng)大、感應(yīng)溫度低、價(jià)廉、易加工成型、適應(yīng)范圍廣等特點(diǎn)，因此近年來(lái)備受人們的關(guān)注。但是尚存在著許多不足之處，如形變回復(fù)力小、回復(fù)精度不高、且多為單向記憶等，因而在形狀記憶高分子材料的分子設(shè)計(jì)、具有形狀記憶功能的聚合物復(fù)合材料的研究等方面仍有許多重要的工作可做。2008/7/11196.形狀記憶高分子材料(SMP)今后研究方向

1234

2008/7/1120(1)在保持形狀記憶功能的前提下，充分運(yùn)用分子設(shè)計(jì)技術(shù)和材料的改性技術(shù)，提高SMP的綜合性能指標(biāo)。

(2)進(jìn)一步改進(jìn)高分子材料的性能，降低成本，提高經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

(3)把高溫側(cè)和低溫側(cè)的單向形狀記憶性巧妙地組合起來(lái)，開發(fā)雙向性形狀記憶樹脂以及多重可逆性形狀記憶復(fù)合高分子材料。

2008/7/1121(4)將成本較高的形狀記憶樹脂與價(jià)廉的通用樹脂共混，開發(fā)兼有多種效用的新型形狀記憶高分子材料，或者將通用的工程樹脂開發(fā)為形狀記憶樹脂，使其既具有工