TPI形状记忆性能研究

研究硫黄用量对反式1,4-聚异戊二烯(TPI)硫化胶物理性能和热致形状记忆性能的影响以及TPI硫化胶的电致形状记忆性能。结果表明,随着硫黄用量的增大,TPI硫化胶化学交联密度和总交联密度增大,定伸应力和拉伸强度减小,拉断伸长率增大,热刺激响应回复温度降低,最终形变回复率增大,形变回复速率先增大后减小;TPI硫化胶具有良好的电致形状记忆性能,随着施加电压的增大,TPI硫化胶最终形变回复率增大,形变回复时间缩短。     

硫黄对杜仲橡胶形状记忆材料性能的影响

研究硫黄用量对杜仲橡胶形状记忆材料性能的影响。结果表明：随着硫黄用量的增大,胶料的ML变化不大,MH增大,t⁹⁰先缩短后延长;硫化胶的交联密度总体呈增大趋势,定伸应力和拉伸强度先减小后增大,热刺激响应回复温度呈减小趋势,最终形变回复率先增大后减小;动态力学性能测试发现,存在多相转变峰;当硫黄用量为1份时,硫化胶的物理性能和热致形状记忆性能最佳。     

3D打印条件对可降解聚乳酸力学性能的影响

采用3D打印方式制备降解左旋聚乳酸（PLLA）样品,通过冲击及拉伸试验研究不同打印条件对样品冲击强度、拉伸强度、拉伸模量及断裂伸长率的影响。结果表明,随着打印填充密度的增加,样品的冲击强度、拉伸强度及拉伸模量增大,断裂伸长率先增后减;随着打印速度的增加,样品的拉伸强度和拉伸模量增大,冲击强度及断裂伸长率减小;随着打印温度的增加,样品的冲击强度、拉伸强度和拉伸模量增大,断裂伸长率减小;打印填充密度、打印速度、打印温度分别为70 %、100 mm/s、210 ℃时,样品的综合性能最佳。     

基于EMA热塑性弹性体的热致型形状记忆高分子的制备与性能

以乙烯-丙烯酸甲酯共聚物(EMA)制备热致型形状记忆高分子,通过伺服控制拉力试验机、差示扫描量热分析、拉伸夹具和电热恒温水浴锅研究了其力学行为、取向结构、结晶行为及不同变形模式下的形状记忆行为,并研究了形状记忆效应受到预热温度和回复温度的影响规律。结果表明,EMA拉伸样品的表面存在明显的取向结构,这为其形状回复提供了驱动力;EMA具有良好的结晶性能,且熔融温度为98℃;拉伸、螺旋和卷曲模式下,EMA样品均呈现出良好的形状记忆效应;当变形温度接近EMA的熔融温度时,EMA样品的形状固定率大于95%且形状回复率大于90%;EMA样品的形状回复速率会随着温度的升高而加快。     

反式-1，4-聚异戍二烯／炭黑导电复合材料的形状记忆性能

采用熔融共混法及适度硫化工艺制备了反式-1．4-聚异戊二烯／炭黑导电复合材料．研究了该复合材料的力学性能、导电性、热致及电致形状记忆性能。结果表明．随炭黑用量的增加,复合材料的拉伸强度先增加后减少．拉断仲长率逐渐降低。100％定伸应力和300％定伸应力呈升高趋势;高导电炭黑可大幅提高复合材料的导电性,复合材料的热刺激响应回复温度逐渐升高．热致形变回复率和热致回复速度均降低,热致形状记忆性能降低。复合材料具有良好的电致形状记忆性能．高导电炭黑的用量和外加电压对复合材料的电致形状记忆性能有重要影响．电致形变回复率和回复速度随外加电压或高导电炭黑用量的增加而增加。     

EAA基热致型热塑性形状记忆高分子弹性体的制备与性能研究

采用乙烯-丙烯酸共聚物(EAA)热塑性弹性体制备了热致型形状记忆高分子材料,并对其力学性能、微观取向结构、结晶行为和不同变形模式下的形状记忆效应进行了研究,还对变形温度与回复温度对其形状记忆效应的影响进行了探讨。结果表明,EAA样品拉伸表面存在明显取向结构,为其形状回复提供了驱动力;根据EAA样品的熔融、结晶和粘弹行为可确定其形状记忆变形温度和回复温度范围;在拉伸、旋转和卷曲模式下,EAA样品均表现出良好形状记忆效应;当变形温度接近EAA熔点且为95℃时,EAA样品同时具备优异的形状固定率(98.7%)和良好的形状回复率(91.5%);升高回复温度可提高EAA样品形状回复速率。     

PP-g-MAH对PP的3D打印型材的性能研究

制备了PP-CaCO_3复合材料和PP-g-MAH颗粒,并探究了PP-g-MAH含量与改性PP的3D打印材料性能的关系。研究结果表明:随着PP-g-MAH含量的增加,改性PP熔体流动性能明显降低,3D打印样条拉伸强度、弯曲强度、弯曲模量和热变形温度逐渐增加、断裂伸长率逐渐下降,在一定范围内冲击强度得以保持,在较高含量下冲击强度明显下降。PP-g-MAH能够明显改善纯PP的3D打印样条的翘曲问题,但对PP-CaCO_3复合材料翘曲度影响不大。     

高密度聚乙烯/丁苯橡胶热塑性硫化胶的形状记忆性能

采用动态硫化法制备了高密度聚乙烯(HDPE)/丁苯橡胶(SBR)热塑性硫化胶(TPV),研究了橡塑比、定型温度、回复温度及增容剂苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)对HDPE/SBR TPV形状记忆性能的影响,观察了其微观结构,提出了形状记忆行为机制。结果表明,HDPE/SBR TPV具有典型的"海-岛"结构,拉伸后其表面存在明显的取向结构;SBS能显著提高HDPE/SBR TPV的形状记忆性能,当SBS用量为6份、定型温度和回复温度均为120℃时,HDPE/SBR TPV的形状记忆性能最佳。     

基于硫醇/甲基丙烯酸酯的3D打印用光敏树脂的制备及性能研究

利用四(3-巯基丙酸)季戊四醇酯(PETMP)、三羟基甲基丙烷三甲基丙烯酸酯(TMPA)和双酚A甘油酯(BisGMA)等原料制备了一系列基于硫醇-甲基丙烯酯的三维(3D)打印光敏树脂。实时红外光谱表明树脂中的巯基(-SH)转化率在18.66%~38.80%之间,C C双键转化率在32.27%~70.06%之间。XRD衍射表明,树脂结晶度会随硫醇单体PETMP含量增加而减少;树脂的体积收缩率也会随着PETMP含量增大由7.56%降低至5.44%。拉伸实验表明,Bis-GMA的加入会使树脂拉伸强度由8.12 MPa增加至44.08 MPa,但PETMP含量增加时,拉伸强度急剧下降至0.28 MPa。热重分析表明树脂的热分解温度均高于300℃。扫描电子显微镜显示3D打印时,层与层之间黏接良好,无明显分层。     

石墨烯/聚乳酸3D打印复合线材制备及性能研究

采用熔融挤出成型工艺制备了石墨烯/聚乳酸复合线材,研究了模口温度、螺杆转速等工艺参数对复合线材导电性能的影响;研究了不同石墨烯含量对复合线材综合性能的影响;最后进行了石墨烯/聚乳酸复合线材3D打印实验。研究结果表明:只有当模口温度高于195℃时,才能获得表面光滑无气孔缺陷的线材;复合线材电导率随着模口温度和螺杆转速的增加,先增大后减小,合适的模口温度为200～210℃,螺杆转速为13～17 r/min。石墨烯/聚乳酸复合线材拉伸强度和断裂伸长率随着石墨烯含量增加而增大,当石墨烯质量分数为9%时,电导率最高,达到2.7×10~(-2) S/cm。在FDM打印实验中发现:添加石墨烯5%时,其抗弯强度提高了57.1%。与石墨烯/PLA复合线材相比,打印试样的电导率有所提高。