基本信息
- 项目名称：
- 新型形状记忆材料的制备及其性能研究
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”省赛作品
- 小类：
- 能源化工
- 大类：
- 自然科学类学术论文
- 简介：
- 形状记忆材料是智能材料的一个重要分支，凭借其优异的形状记忆性能，引起了国内外专家的广泛关注，成为实验开发研究的热点之一。本实验采用静态聚合法合成聚丙烯腈微球，再用二步共混法制备新型形状记忆材料。并将形状记忆材料定型成薄膜状和螺旋状，对其进行了TEM、XRD和FT-IR分析与形状记忆性能等物理量的测试，确定了最佳聚合时间和最佳记忆温度，证明了制得的形状记忆材料具有优异的性能。
- 详细介绍：
- 形状记忆材料作为集感知和驱动于一体的特殊功能材料，目前在基础研究和应用开发研究方面取得了巨大进展，并已在航空航天、医学、工程及人们日常生活领域中得到了广泛的应用。因此，形状记忆材料成为目前热门的功能材料之一。尽管形状记忆材料性能优异、用途广泛，但大多制备工艺复杂，制作成本高，使其在实际生产中的应用受到限制，因此，各种新型形状记忆材料及制备工艺正应运而生。 本实验以制备一种方法简单...(查看更多)
作品图片
作品专业信息
撰写目的和基本思路
- 本实验以制备一种方法简单、性能优良、质轻价廉、应用广泛的新型形状记忆材料为目的，采用二步共混法制得了新型记忆变形材料，在不同温度下测定形状记忆性能。实验首先采用静态聚合法制备聚丙烯腈微球，再以聚丙烯腈微球为固定相与甲基丙烯酸甲酯聚合得到形状记忆材料，对其进性能测试及XRD、FTIR等表征，确定最佳制备条件和最佳记忆温度。
科学性、先进性及独特之处
- 1）本文采用静态聚合法制备聚丙烯腈微球，再用二步共混法制备形状记忆材料，具有变形量大、赋形容易、分散性好、绝缘保温、柔韧高强、质轻价廉等特点。相对于以往文献中以无机材料为固定相制备形状记忆材料，更具优越性； 2）实验将形状记忆材料溶解于乙酸乙酯，再定型成薄膜状和螺旋状，研究薄膜在不同温度下的平面记忆性能，并确定最佳记忆温度，探究螺旋状记忆材料的空间回复性能。使实验贴近生产实际，更具研究价值。
应用价值和现实意义
- 形状记忆材料是集感知和驱动于一体的特殊功能材料,备受人们瞩目。广泛用于人造卫星天线、机械人和自动控制系统、仪器仪表、医疗设备、能量转换材料等领域。形状记忆聚合物更以其优良的综合性能,较低的成本,加工容易,潜在巨大的实用价值而得到迅速的发展。而本实验制得的形状记忆材料制备方法简单易行、质轻价廉、性能更为优异，所以其应用性更强，应用范围更广。
学术论文摘要
- 以丙烯腈和磷酸三丁酯为原料，采用静态聚合法制备一系列聚合时间不同的聚丙烯腈微球，再以聚丙烯腈微球为固定相与甲基丙烯酸甲酯共聚制成形状记忆材料。再将其溶解制成薄膜，研究在不同温度下的记忆性能。并进行XRD和FTIR表征，确定最佳聚合时间和最佳记忆温度。
获奖情况
- 2011年1月，本作品获得河北科技师范学院第六届“挑战杯”大学生课外学术科技作品竞赛一等奖。
鉴定结果
- 无
参考文献
- [1] 朱光明.形状记忆聚合物的发展及应用[J].工程塑料应用, 2002, 30(2): 61 [2] LI Feng2kui, ZHU Wei, ZHANG Xian, et al. Shapememory effect of slightly-crosslinked polyethylene[J]. ChinJ Polym Sci, 1998, 16(2): 155-163...(查看更多)
同类课题研究水平概述
- 经过近30年的发展，形状记忆高分子材料家族已经拥有了上百个品种，部分材料成功工业化,在建筑、纺织、包装等领域得到应用。纵观目前形状记忆高分子材料的研究；除了追求综合性能的进一步改善外，在制备方法上，通过自组装构建超分子形状记忆材料成为研究的一大热点。另外，随着人们对环境问题的日益关注及对自身健康的重视,环境友好的可降解形状记忆材料及其在医疗领域的应用研究也备受关注。目前，已被发现...(查看更多)
