【碩士】聚乳酸基聚氨酯納米復(fù)合形狀記憶材料研究

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　　【碩士】聚乳酸基聚氨酯納米復(fù)合形狀記憶材料研究　　授予學(xué)位：碩士　　學(xué)位授予單位：華東師范大學(xué)　　學(xué)位年度：2010　　形狀記憶聚合物作為一類新型智能材料，近年來(lái)研究十分活躍，在航空航天、包裝等領(lǐng)域均具有廣闊的應(yīng)用前景，并且可以廣泛應(yīng)用于生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域。目前，大多數(shù)形狀記憶聚合物都是熱致型的，即被加熱到超過(guò)其形變回復(fù)溫度時(shí)聚合物可恢復(fù)到固定的形狀。但是在某些特殊場(chǎng)合如人體環(huán)境中不能用環(huán)境熱源對(duì)其直接加熱，而要采用“遠(yuǎn)程遙控加熱”的方式，即采用磁場(chǎng)等非接觸式的誘導(dǎo)感應(yīng)加熱方法，使聚合物達(dá)到形變回復(fù)溫度?！　? 形狀記憶聚乳酸基聚氨酯(PLAU)是一類具有良好生物相容性和可降解性的形狀記憶聚合物，在環(huán)境熱源下表現(xiàn)出有良好的形狀記憶性能。磁性納米粒子具有獨(dú)特的表面效應(yīng)，經(jīng)表面活性劑修后，可用來(lái)做形狀記憶聚合物填料以改善材料性能。本論文就Fe304／PLAU納米復(fù)合形狀記憶材料制備及性能開(kāi)展了如下的研究工作?！　? 1．F磚04／PLAu納米復(fù)合形狀記憶材料的制備及性能研究采用原位聚合的方法合成了以六亞甲基二異氰酸酯(HDI)為硬段、聚乳酸(PLA)為軟段、1，4．丁二醇(BDO)為擴(kuò)鏈劑、Fe304納米粒子為填充粒子的復(fù)合材料。研究了不同F(xiàn)e304含量對(duì)復(fù)合材料的熱性能、力學(xué)性能、水浴中的形狀記憶性能及交變磁場(chǎng)中的形狀記憶性能的影響。結(jié)果表明，隨Fe304含量增加，復(fù)合材料的形狀回復(fù)率先升高后降低，力學(xué)性能下降。復(fù)合材料在水浴和交變磁場(chǎng)中均具有良好的形狀記憶性能，形狀恢復(fù)溫度在40℃到55℃之間，形狀保持率均在97％以上，形狀回復(fù)率均在80％以上，最高形狀回復(fù)率達(dá)到99．4％。通過(guò)調(diào)節(jié)Fe304納米粒子含量可以將材料的最低形狀記憶溫度調(diào)節(jié)到人體體溫附近?！　? 2．不同軟硬段比例對(duì)Fe304／PLAU納米復(fù)合形狀記憶材料性能影響的研究用原位聚合的方法合成了一系列具有不同軟硬段比例及Fe304含量的Fe304／PLAU納米復(fù)合形狀記憶材料。并對(duì)不同軟硬段比例的復(fù)合材料的熱學(xué)性能、力學(xué)性能、形狀記憶性能做了比較。結(jié)果表明，隨著硬段含量增加，樣品具有更好的結(jié)晶性能，玻璃化溫度降低，拉伸強(qiáng)度升高，斷裂伸長(zhǎng)率降低，形狀回復(fù)率提高，形狀回復(fù)時(shí)間縮短。3種不同軟硬度按比例的復(fù)合材料在水浴和交變磁場(chǎng)中均表現(xiàn)出良好的形狀記憶性能，形狀恢復(fù)溫度在35℃到55℃之間，形狀保持率均在97％以上，形狀回復(fù)率均在85％以上，最高形狀回復(fù)率達(dá)到96．4％?！　? 3．Fe304／MPU納米復(fù)合形狀記憶材料的制備及性能研究通過(guò)將硬段的HDI換成4，4 7．二苯基甲烷二異氰酸酯(MDI)，用原位聚合的方法合成了一系列不同F(xiàn)e30含量的Fe3Q川PU納米復(fù)合形狀記憶材料，并對(duì)不同硬段的復(fù)合材料熱學(xué)性能、力學(xué)性能、形狀記憶性能做了比較。結(jié)果表明，以MDI為硬段的復(fù)合材料玻璃化溫度升高，斷裂伸長(zhǎng)率下降，形狀回復(fù)率增大，形狀回復(fù)時(shí)間縮短。復(fù)合材料在水浴和交變磁場(chǎng)中均表現(xiàn)出良好的形狀記憶性能，形狀恢復(fù)溫度在40℃到55℃之間，形狀保持率均在97％以上，形狀回復(fù)率均在85％以上，最高形狀回復(fù)率達(dá)到96．4％?！　?

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