聚丁二烯环氧改性氰酸酯的形状记忆效应.pdf

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1、第29卷第3期高分子材料科学与工程Vo1．29．N(、．32013年3月POLYMERMATERIAISSCIENCEANDENGINEER[NGMar2(jl3聚丁二烯环氧改性氰酸酯的形状记忆效应王坤，朱光明，宋蕊，牛磊(西北工业大学理学院应用化学系，陕西安710129)摘要：选择环氧化烯烃类树脂聚丁二烯环氧树脂，以不同质量配比与双酚A型氰酸酯进行混合共聚，经适度交联固化后制备出嵌段聚合物，并对该聚合物的结构与交联程度、力学性能、动态力学性能和形状记忆性能进行了研究。结果袁明，经适度交联固化的聚合物体系具有良好的形状记忆特性，随着聚丁二烯环氧树脂用量的增加，弯

2、曲强度和储存模量降低，玻璃化温度(T)降低；形变恢复率均为100％，形变恢复速率随聚丁二烯环氧树脂用量的增加而增大，最大形变恢复速率为0．013s-。。关键词：形状记忆效应；双酚A型氰酸酯；聚丁二烯环氧树脂中图分类号：TB381文献标识码：A文章编号：1000—7555(2013)03—0086，03形状记忆聚合物(SMP)是指能够感知环境变化的体，分子量2500，级别优级，武汉狮子山涂料厂。刺激，对其状态参数进行调整，从而回复到其预先设定真空干燥箱：608，大连第四仪表厂；粉末压片饥：状态的材料。Fw一4A型，天津市拓普仪器有限公司；傅立叶变换红国内外关于SM

3、P的研究还比较薄弱，但已经有一外仪：wQF310，北京第二光学仪器厂；Q8ooDMA动些成型的理论，如形状记忆与聚合物结构⋯的关系态机械热分析仪：美国TA仪器。(SMp结构中包含可固定初始态的固定相和可随温度I．2浇铸体的制备可逆软化、固化的可逆相组成)；还建立了描述形状记按照不同配方(质量比)将氰酸酯和聚丁二烯环氧忆的力学模型Ez-5j，如可采用力学粘弹性模型来描述混合，在90℃搅拌均匀，组成共聚体系，然后倒人已预其形状记忆性能，也可采用评价形状记忆合金的方热的贴有聚四氟乙烯膜的玻璃模具中固化。固化工艺法_6』来评价SMP的形状记忆行为。为抽真空(90℃)／1

4、5rain+100℃／3h+】20／2h，再目前为止已研究的SMP的耐温性都比较低¨7J，作后处理180℃／1h，固化结束后随炉内温度自然冷最高也只能达到140℃。本文选择双酚A型氰酸酯却。和聚丁二烯环氧树脂为共聚体系，以环氧柔性长碳链1．3性能表征为可逆相，氰酸酯环为固定相，制备出一种耐高温、综1．3．1凝胶时间的测定：采用平板小刀在空气氛围合性能好的形状记忆材料，以满足航空航天等特殊领中测得，取少量树脂放到恒温的钢板表面，并用小刀检域的需求；另外，氰酸酯与环氧具有非常好的相容性，验树脂的凝胶情况，将放入树脂到刚刚拉丝的时问间可以改善其工艺性和可操作性。隔定义

5、为该温度下树脂体系的凝胶时间。1实验部分1．3．2红外光谱分析(FT—IR)：所有的有机官能团郁1．1原材料与仪器有自己的特征红外光谱，因此FF～IR光谱技术可以用4，4一二氰酸酯一2，2一二苯基丙烷，双酚A型二氰酸来确定体系中各个化学组分固化前后官能团的变化酯树脂(BADCy)：纯度大于99．5％，白色晶体，分子量本实验就是利用FT—IR法对原始态及固化一定时间为278，熔点为79℃，优级纯GR，浙江胜达生物化工后的树脂体系，进行红外光谱测试。有限公司；聚丁二烯环氧树脂(PBEP)：琥珀色粘稠液1．3．3动态力学性能：采用动态力学分析(I)MA)法收稿日期：2

6、012．07．06通讯联系人：朱光明，主要从事形状记忆聚合物及其复合材料的研究，E—mail：gmzhu@nwpu．educn第3期王坤等：聚丁二烯环氧改性氰酸酯的形状记忆效应进行表征(频率为lHz，升温速率为2℃／min)。之缩短。1．3．4形状记忆性能的测定：采用评价形状记忆合金的形状记忆行为的方法，即弯曲模型来研究形状记忆聚合物的形状记忆行为6J。如Fig．1所示，在样品以上的变形温度『b(Tb：160℃)时，将样品变形到一个角度0i(定义0i=Ⅱ)，随后，在强制恒定变形情况下，将变形的样品很快冷却到低于样品T的一个温度(室温)，然后释放外力，形变被固定下

7、来。最后，将变形的样品加热。试样可以恢复的角度0i一0f的口(cm)Fig．3l~q'-IRSpectraofBACE／PBEPSystein变化随时间t被记录下来。与温度相对的形变恢复速l：blenduncuredblend：2：blendcuredat100℃(3h)．+率定义为0i／t，形变恢复率定义为(0i一0f)／0i。120℃(2h)：3：poslprocessingblend2．2氰酸酯／聚丁二烯共聚体系红外光谱分析从PBEP一0．8共聚体系的红外光谱图中可以看到，在经过固化工艺100℃／3h+120℃／2h反应后，树脂共聚体系中的氰酸酯基团(22

8、70cm)迅速消失，并且