橡膠-受阻酚雜化交聯(lián)材料的形狀記憶性能研究.pdf

1、形狀記憶聚合物是現(xiàn)今材料領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)之一。橡膠本身可體現(xiàn)出形狀記憶效應(yīng)，但是其特征轉(zhuǎn)變溫度Ttrans，也就玻璃化轉(zhuǎn)變溫度Tg，遠(yuǎn)低于常溫，限制了橡膠的應(yīng)用。因此，必須提高橡膠的Tg，才能使橡膠的形狀記憶性能具有實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。本論文中選用丁腈橡膠(NBR)、丙烯酸酯橡膠(ACM)、氯丁橡膠(CR)等作為基體材料，采用有機(jī)小分子雜化和高溫硫化交聯(lián)工藝，制備了橡膠/受阻酚雜化交聯(lián)材料。通過掃描電子顯微鏡(SEM)、X射線衍射儀(XRD)、

2、差示掃描量熱儀(DSC)、動態(tài)力學(xué)分析儀(DMA)、高低溫材料試驗(yàn)機(jī)等表征手段分析了雜化交聯(lián)材料的微觀結(jié)構(gòu)和熱性能、動態(tài)力學(xué)性能、形狀記憶性能。主要結(jié)論如下:
　　 (1)制備了NBR/AO-80雜化交聯(lián)材料，研究表明:NBR/AO-80只有一個Tg，當(dāng)AO-80的用量從0份增加到120份時，材料的Tg從-12.3℃升高到14.7℃，這是因?yàn)锳O-80與NBR之間產(chǎn)生了強(qiáng)烈的氫鍵作用。也就是說，AO-80的加入提高了NBR的Tt

3、rans。NBR/AO-80的形狀固定率Rf高于97％，形狀回復(fù)率Rr高于94％，且在4次形狀記憶循環(huán)中材料的Rf和Rr依然很穩(wěn)定。NBR/AO-80可實(shí)現(xiàn)測試形變量高達(dá)400％的形狀記憶循環(huán)。AO-80的添加提高了NBR的力學(xué)性能。
　　 (2)制備了NBR/AO-60雜化交聯(lián)材料，研究表明:NBR/AO-60也只有一個Tg，當(dāng)AO-60的用量從0份增加到100份時，材料的Tg從-21.9℃升高到1.3℃，同樣是因?yàn)锳O-60

4、與NBR之間產(chǎn)生了強(qiáng)烈的氫鍵作用。也就是說，AO-60的加入提高了NBR的Ttrans。NBR/AO-60的Rf高于95％，Rr高于96％，且在4次形狀記憶循環(huán)中材料的Rf和Rr依然很穩(wěn)定。NBR/AO-60也可實(shí)現(xiàn)測試形變量高達(dá)400％的形狀記憶循環(huán)。AO-60的添加提高了NBR的力學(xué)性能。
　　 (3)制備了ACM/AO-80雜化交聯(lián)材料，結(jié)果表明:ACM/AO-80只有一個Tg，隨著AO-80用量從0份增加到80份，其Tg

5、從-15.3℃升高到12.0℃，也就是提高了材料的Ttrans，這是因?yàn)锳O-80與ACM之間形成了強(qiáng)烈的氫鍵作用。ACM/AO-80具有高于97％的Rf和高于98％的Rr，且在4次形狀記憶循環(huán)中材料的Rf和Rr依然很穩(wěn)定;隨著AO-80用量從0份增加到100份，ACM/AO-80的最大形變量從100％提高到300％。雖然AO-80對ACM的增強(qiáng)效果明顯，但ACM/AO-80的力學(xué)性能仍較差。
　　 (4)制備了CR/AO-80