热塑性聚酰胺弹性体的电流驱动双向形状记忆性研究

来源 :郑州大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:kuvincent
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
形状记忆聚合物(SMPs)是一种智能材料,能对外界刺激作出响应。根据驱动方式的不同,SMPs可以分为热驱动型、电流驱动型、光驱动型、磁驱动型和溶剂驱动型SMPs。常见的SMPs大多数为热驱动型SMPs,热驱动型SMPs的形状记忆过程需要外部环境提供持续存在的热源,而间接驱动的方式使SMPs可以在一些特殊场所被应用,例如外太空,人体等。根据形状记忆过程是否可逆,SMPs可以分为单向SMPs(1W-SMPs)和双向SMPs(2W-SMPs)。1W-SMPs经过几十年的发展,对1W-SMPs结构与性能的关系已经相当成熟,但1W-SMPs由于形状记忆过程的不可逆性大大限制了其应用领域。2W-SMPs的形状记忆过程是可逆的,在一次编程之后即可多次使用。目前,大多数对2W-SMPs的研究都集中在化学交联结晶性聚合物方面,但对于物理交联结晶性聚合物的构效关系研究尚不明确。热塑性聚酰胺弹性体(thermoplastic polyamide elastomer,TPAE)是由聚酰胺硬段和聚酯或聚醚软段缩合聚合而成的(AB)n型嵌段共聚物,其软硬链段的结晶性使TPAE具有两个温度相差较大的熔融转变温度和微相分离结构,这使TPAE具有实现双向形状记忆效应的潜力,因此对TPAE材料的热驱动双向形状记忆效应和电流驱动双向形状记忆效应的研究意义重大。本论文的主要内容如下:(1)不同软硬链段配比热塑性聚酰胺弹性体的双向形状记忆性研究以四种不同软硬链段配比的TPAE材料为研究对象,将其通过真空热压法制备成薄膜样条。TG测试结果表明四种TPAE材料具有良好的热稳定性,DSC和XRD结果显示在真空热压法制备的未经处理的四种TPAE材料中,T12材料和T22材料的硬段和软段都能结晶,而T11和T21材料只有硬段可以结晶。对储能模量和力学性能的测试结果表明,四种TPAE材料都具有优异的力学性能,并且四种TPAE材料的α转变温度大致在50℃附近,而β转变温度大致在-40℃左右。四种TPAE材料都能表现出准双向形状记忆效应和可逆双向形状记忆效应,并且四种TPAE材料的准双向形状记忆效应和可逆双向形状记忆效应受到TPAE材料的软硬链段配比、拉伸温度、降温速率、拉伸应力、形状回复温度等多种因素的影响,其中在T12材料准双向形状记忆效应的研究中,在8 MPa的拉伸应力下其响应应变变化量可达16.4%,形状回复率也接近100%;在T12材料可逆双向形状记忆效应的研究中,在300%的拉伸应变和20℃的形状回复温度时其响应应变变化量可达9.7%,形状回复率也接近100%。(2)热塑性聚酰胺弹性体复合材料的电流驱动双向形状记忆性研究以多壁碳纳米管(CNTs)为导电填料,T12粉末(0-150 um)为高分子基体,通过超声分散-溶剂蒸发法制备了T12/CNTs复合材料。研究表明T12/CNTs复合材料的导电逾渗阈值为3 wt%,T12/CNTs复合材料的表面最大温度随着电压和CNTs含量的增加而增加,并且当CNTs的含量为5 wt%时,T12/CNTs复合材料通电(110-150 V)产生的焦耳热足以触发T12/CNTs复合材料的形状回复行为。DMA结果表明,CNTs的含量对于准双向形状记忆效应和可逆双向形状记忆效应的影响是一致的,即较低CNTs含量时,T12/CNTs复合材料的响应程度和响应应变变化量要大于纯T12材料的响应程度和响应应变变化量;只有在较高CNTs含量的时候,T12/CNTs复合材料的响应程度和响应应变变化量才小于纯T12材料的响应程度和响应应变变化量,并且随着CNTs含量的增加,两者在下降。设计的双层SEBS/T12/CNTs-5复合样条通电后立刻产生了形状回复,其响应角度变化量为30°,并且可以通过电压和时间的调控来控制双层SEBS/T12/CNTs-5复合样条的响应角度变化量。
其他文献
<正>小河公园位于中国大运河畔小河直街旁,处于大运河、余杭塘河、西塘河“三河交汇处”,是杭州拱墅乃至杭州大运河文化带建设的重要节点。小河油库是新中国成立后浙江省建立的第一座油库,始建于20世纪50年代初。当时,柴油、汽油都是国家重要物资,小河油库建成投用后,承担着重要的储油和输油功能,不仅供应国营企业,还供应计划外的油品,供应范围辐射杭州和周边地区,
期刊
近年来,全球环境污染问题日益严重,气候变化和环境问题已经成为管理层的重要决策因素之一。管理者在做出战略决策时,不仅要考虑企业环境责任,也要兼顾企业利润率。因此,越来越多的学者们开始探讨绿色创新对企业绩效的营销。但以往研究只注重企业财务、市场绩效等,没有真正从股东价值角度出发,考虑绿色创新对企业绩效的影响。本文以2007年-2016年中国沪深两市A股所有制造业上市公司为样本,探究企业绿色创新对股东回
学位
随着国际之间的交流往来日益密切,大国之间的竞争愈加激烈,而对于海洋的探索和发展是国与国之间的竞争中非常重要的一环,掌握了海洋主动权的国家,无疑将会在之后的竞争中更具优势。关于海洋的建设会涉及到很多相关的领域,而水下目标源的定位正是其中非常重要的一个方面,在民用中亦或是军事应用上,水下定位都占有举足轻重的地位。目前声波是进行海洋探索最合适的信号之一,而多基地声纳正是应用声波的相应原理制成的探测设备,
学位
随着社会经济的发展,我国进入了中国特色社会主义新时代。当前,人民日益增长的美好生活需要与不平衡不充分的发展之间的矛盾日益突出,转变为国家新的主要矛盾。为此,我国提出了“基本实现国家治理体系和治理能力现代化”这第五个现代化目标。而媒体问政作为新一代监督方式随之出现,创新了媒体监督、群众监督、舆论监督手段,推动我国责任政府建设,拓宽了我国公民参与渠道。平潭综合实验区作为全国唯一一个先行先试地区,在福建
学位
聚合物浸渍处理能显著提高水泥基材料的使用性能,因而在海工结构防腐、在役混凝土结构修补、预制构件浸渍等领域有潜在应用价值,对实现混凝土结构全寿命周期管理有重要作用。聚合物浸渍技术的推广需要对浸渍处理过程及处理后水泥基材料的性能表现开展相关试验研究。本文以甲基丙烯酸甲酯(MMA)与甲基丙烯酸丁酯(BMA)为浸渍材料,对聚丙烯酸酯浸渍砂浆开展了力学性能、耐久性能及微观试验,探究浸渍和聚合条件对聚丙烯酸酯
学位
本文旨在研究公司的创新研发投入及产出对于企业供应链整合程度的影响。文献表明,企业的垂直方向的并购活动区别于其他类型的并购,具有一定特殊性:公司进行供应链上下游垂直整合的动因受到内外部市场交易成本理论与产权理论的正反两方面影响。公司研发创新活动是一个长期过程,经历初期投入,后期研发费用资本化,最终形成专利等无形资产。因此在创新活动的不同阶段,创新研发活动的也不确定性不同,对于企业市场交易成本及垂直并
学位
个人数据反对权是加强数据主体对自身数据自觉自控的一项重要权利,其运行机制兼顾权益保护与数据自由,体系定位与其他数据权利具有紧密的内在联系和行权逻辑。作为个人数据权利保护的先行者,欧盟率先采取赋权模式建立起较为成熟的个人数据反对权制度,为世界提供了最为典型的立法例。通过梳理欧盟个人数据反对权的设权历程、剖析其实施效果可以发现,个人数据反对权的权能范围和行权规则有待进一步明确和细化,以增强权利的适用性
期刊
家族企业作为我国国民经济不可缺少的一部分,目前已经进入了传承高峰期。然而根据普华永道2018年家族企业调查显示,我国家族企业较少有详细的继任规划,并且传承后家族企业普遍出现了业绩下滑的现象。面对这种困境,家族企业在传承时往往会采取特定财务行为以求平稳度过权力交接期,具体包括慈善捐赠、组合创业以及继任前储备等。二代涉入是家族企业传承的重要标志,但现有文献还未对二代涉入如何影响现金股利这一问题展开研究
学位
我国地方人大代表基数广、数量多、规模大,在各级人大代表处于主导性地位。他们履职成效高与低、实与虚直接决定了我国人民代表大会制度能否在各地充分发挥作用、人民群众利益能否更好实现。目前,我们清楚的看到,地方人大代表存在履职成效仍不够明显、作用发挥仍不够到位等问题。新时期,公民权利意识和政治意识不断提升,他们对代表自己行使权利的人大代表的言行更加关注,对人大代表是否充分代表自己行使权利更加关心,这就要求
学位
目的:分析克罗恩病(CD)患者正念水平现状以及影响因素,为制定提升CD患者正念水平措施提供依据。方法:分析2019年5月—2022年3月我院治疗的CD患者152例,采用一般资料调查表、正念注意觉知量表(MAAS)、社会影响量表(SIS)、社会支持评定量表对所有患者进行调查研究,通过单因素和多元线性回归分析CD患者正念水平影响因素。结果:152例克罗恩病患者MAAS总分为(58.35±10.32)分
期刊