Fe-,3-O-,4--聚(乳酸-乙醇酸)納米復(fù)合形狀記憶材料的制備及性能研究.pdf

1、形狀記憶聚合物是一類新型的功能高分子材料,在生物醫(yī)學(xué)及工程領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。聚乳酸(PLA)是一類具有良好力學(xué)性能的形狀記憶聚合物,但由于聚乳酸均聚物脆而硬,同時(shí)是疏水性物質(zhì),降解速率慢,而且玻璃化溫度較高,所以可通過與聚乙醇酸(PGA)共聚以改善其性能。納米粒子由于其獨(dú)特的表面效應(yīng),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,因此常用來做形狀記憶聚合物的填料以優(yōu)化復(fù)合材料的性能。目前已研究的大多數(shù)形狀記憶聚合

2、物都是通過直接加熱使其形狀回復(fù),但在某些特殊場合如人體環(huán)境中不能用環(huán)境熱源對(duì)其直接加熱,而應(yīng)采用磁場等非接觸式的誘導(dǎo)感應(yīng)加熱方法,使聚合物達(dá)到形變恢復(fù)溫度。基于以上背景,本文開展了如下研究工作：
　　 ⑴形狀記憶聚(乳酸-乙醇酸)(PLLGA)的制備及性能研究。采用開環(huán)聚合法合成了一系列具有不同組成的聚(乳酸-乙醇酸)(PLLGA)共聚物,并對(duì)PLLGA共聚物的化學(xué)結(jié)構(gòu)、相結(jié)構(gòu)、熱性能、力學(xué)性能和形狀記憶性能進(jìn)行了系統(tǒng)研究,分析

3、了其形狀記憶效應(yīng)的微觀機(jī)理。結(jié)果表明,通過調(diào)整PLLGA共聚物的組成,可獲得良好的力學(xué)性能和形狀記憶效應(yīng)。對(duì)PLLGA90/10和80/20,由結(jié)晶部分及大分子鏈之間的纏結(jié)點(diǎn)共同作為固定相,無定型部分作為可逆相。而對(duì)PLLGA70/30和60/40,僅由大分子鏈之間的纏結(jié)點(diǎn)作為固定相,其無定型部分均作為可逆相。綜合而言,PLLGA80/20具有最好的形狀記憶效應(yīng)。
　　 ⑵溶液共混法制備Fe3O4/PLLGA復(fù)合材料及其性能研究

4、。通過溶液共混法合成了FeaO4/PLLGA復(fù)合材料,并研究了不同F(xiàn)e3O4含量對(duì)復(fù)合材料的熱性能、力學(xué)性能、磁性能及形狀記憶等性能的影響。結(jié)果表明,Fe3O4納米粒子粒徑分布較窄,在PLLGA中的分散性較好。隨復(fù)合材料中Fe3O4納米粒子含量的增加,材料的玻璃化溫度升高,力學(xué)性能下降,磁性增強(qiáng),形狀回復(fù)率和回復(fù)力提高,形狀保持率下降,磁場響應(yīng)時(shí)間和回復(fù)時(shí)間縮短,且磁場感應(yīng)加熱條件下的形狀記憶性能可與環(huán)境熱源直接加熱得到的形狀記憶性能相