HDPE/PA6(PA66)热致形状记忆合金的制备和性能研究

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对形状记忆高分子材料的研究、开发与利用,已成为智能材料研究领域一个备受关注的课题,而其中热致感应型形状记忆高分子材料因其加工简便、易于回收和再处理等特点而成为这一研究领域重中之重。本论文采用高密度聚乙烯(HDPE)/尼龙6(尼龙66)为基体树脂,以乙烯—辛烯共聚物接枝马来酸酐(POE-g-MAH)作为HDPE/PA6(PA66)共混合金的反应性增容剂,采用熔融挤出法制备了热塑性HDPE/PA6(PA66)/POE-g-MAH热致形状记忆高分子材料。测试了共混合金的形状记忆性能、力学性能、流变性能和热性能,并借助扫描电镜(SEM)对共混合金的形态结构进行了观察,研究了基体配比、增容剂含量、拉伸比、拉伸速率、形变回复温度等因素对共混合金形状记忆性能和基本性能的影响。在HDPE/PA6/POE-g-MAH共混合金体系中,POE-g-MAH通过其分子链上含有的二酸酐基团与PA6分子链上的氨基基团发生化学反应,达到了原位增容HDPE/PA6共混体系的目的,显著提高了共混合金的形状记忆性能和力学性能,改善了共混合金的形态结构和熔体加工性能,并且保持了较好的耐热性。研究表明,HDPE/PA6/POE-g-MAH共混合金的配比为80/20/10时,材料的缺口冲击强度提高了5倍,当拉伸比为75%,拉伸速率为30mm/min时,共混合金的形变回复率为96.5%,回复时间为106s,形变回复响应温度(约135℃)略高于HDPE的熔点。对于HDPE/PA66/POE-g-MAH共混合金体系,POE-g-MAH也同样改善了HDPE与PA66之间的相容性和共混合金的形态结构,提高了共混合金的形状记忆性能和力学性能。研究显示,HDPE/PA66/POE-g-MAH共混合金配比为90/10/5时,材料的综合力学性能最佳,其缺口冲击强度提高了350%,共混合金的形变回复率达到90.5%。
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