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本文以丙烯酸酯类聚合物为原料,纳米粘土为交联剂和增强相,合成了形状记忆聚合物及其复合材料,并深入研究其形状记忆行为。研究单体种类及配比对形状记忆聚合物性能的影响,以制备具有更好形状记忆效应的聚合物材料;通过改变纳米粘土的含量,研究纳米粘土对材料结构和性能的影响,并阐明纳米粘土对材料的增强机理及其对材料形状记忆效应的影响机制。这些研究对延长材料的使用寿命,提高材料的循环使用次数,拓展材料的应用领域都具有重要意义。主要内容总结如下:(1)以丙烯酸-2-甲氧乙基酯(MEA)和N’,N’-二甲基丙烯酰胺(DMAA)为原料,纳米粘土(NC)作为交联剂和增强相,制备出具有优异形状记忆效应的MD-NC水凝胶。水凝胶具有优异的弹性(所有样品的应变均在1000.00%以上)、温敏性(透过率大于90%,且与温度呈现正相关关系)和可控溶胀诱导的形状恢复能力。基于可控的溶胀性能和机械稳定性,溶胀诱导的形状恢复过程可在1 h内完成,在原始形状和溶胀恢复形状之间没有任何明显差异。其中MD50-NC2的综合性能最佳,应力为217.71 KPa,应变为1813.73%。(2)在MD-NC的基础上对原料进行改进,以甲氧基聚乙二醇丙烯酸酯(MPEG)和丙烯酰吗啉(ACMO)为原料,制备出有良好形状记忆效应、高机械强度和快速修复能力的MA形状记忆聚合物。实验表明通过调整单体配比可以方便地调节材料的玻璃化转变温度及力学性能。成功制备出愈合速度快(40 s)、愈合温度低(室温)、愈合效率高(99.76%)、机械性能好(应力为4.21 MPa,应变为725.81%)的形状记忆聚合物。(3)将MA聚合物与纳米粘土粒子进行复合,成功的制备出增强的MA-NC纳米复合材料。在保持MA基体良好修复能力的同时(室温下修复1 min后,应力达到5.65 MPa,修复率达到99.30%,应变达到535.11%,修复率达到98.88%),力学性能和形状记忆性能都显著提高,并且表现出热驱动和水驱动的双重形状记忆效应。样品在37℃热响应120 s时形状恢复率为83%;样品在37℃水响应60 s时形状恢复率为80%。