形狀記憶聚氨酯的制備及性能研究.pdf

1、聚己二酸1，4丁二醇酯二醇(PBAG)是一種結(jié)晶性能優(yōu)良的多元醇，可作為形狀記憶材料的形狀記憶單元，以其為軟段制備的聚氨酯具有良好的力學(xué)性能和形狀記憶性能。本文采用不同分子量的PBAG制備形狀記憶聚氨酯材料(SMPU)，探討異氰酸酯、擴(kuò)鏈劑、摩爾比等對(duì)形狀記憶聚氨酯材料性能的影響。通過(guò)聚醚改性硅油、端羥基硅油、硅烷偶聯(lián)劑和氨基硅油對(duì)其進(jìn)行改性。最后加入碳纖維(CF)和改性納米BaSO4對(duì)性能較好的聚氨酯/有機(jī)硅體系進(jìn)行增強(qiáng)改性，制備了性

2、能較好的復(fù)合材料。
　　通過(guò)實(shí)驗(yàn)確定了PBAG-4000為軟段材料、MDI和BDO組成硬段材料，當(dāng)摩爾比MDI/PBAG/BDO=4/1/3時(shí)(MBPU4-4)體系具有性能較好的形狀記憶性能和力學(xué)性能，其拉伸強(qiáng)度和斷裂伸長(zhǎng)率分別為29.1MPa和655％，形狀固定率和回復(fù)率分別為100％和98.3％，最終回復(fù)時(shí)間為430s。
　　以MBPU4-4為基體材料，加入有機(jī)硅樹(shù)脂對(duì)其改性，F(xiàn)TIR圖譜分析確定反應(yīng)產(chǎn)物含有有機(jī)硅樹(shù)脂官

3、能團(tuán)，確定硅油參與了聚合反應(yīng)。材料的拉伸強(qiáng)度和斷裂伸長(zhǎng)率隨著硅油含量的增加呈現(xiàn)先增加后減小的趨勢(shì)，其中6phr聚醚改性硅油(PUJ5-6)的拉伸強(qiáng)度和斷裂伸長(zhǎng)率分別為33.0MPa和719％;2phr端羥基硅油(PUH8-2)拉伸強(qiáng)度和斷裂伸長(zhǎng)率分別為34.5MPa和739％;其他兩種硅油均有良好的力學(xué)性能，1phr硅烷偶聯(lián)劑(PUK5-1)拉伸強(qiáng)度(30.6MPa)和斷裂伸長(zhǎng)率(748％)以及0.5phr氨基硅油（PUN5-0.5）的

4、拉伸強(qiáng)度(30.3MPa)和斷裂伸長(zhǎng)率(707％)。
　　有機(jī)硅的加入降低了軟段材料的結(jié)晶度，促進(jìn)了軟硬段兩相的相容性，降低了晶粒尺寸并提高了材料對(duì)熱的響應(yīng)性，使得材料的形狀記憶性能得到了較大提升，PUJ5-6、PUH8-2、PUK5-1和PUN5-0.5體系的最終回復(fù)時(shí)間分別為183s、220s、328s和175s，形狀回復(fù)率均達(dá)到了100％。同時(shí)，有機(jī)硅的加入改善了材料的耐熱穩(wěn)定性，其起始分解溫度和最大分解溫度等均得到提升。<