形状记忆高分子纳米复合结构的构建及其性能研究

来源 :广东工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:qjinglihong
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
作为新兴的智能材料,形状记忆高分子的形状记忆效应可以归因于其高分子网络中的网点和可逆开关单元;它们能“记住”一个或多个临时赋形,当受到如热、水、光等外界刺激就能恢复其原始的形态。形状记忆高分子具备突出的刺激响应性和驱动性,倍受各界关注,而形状记忆高分子材料及其应用技术在2015年就跻身国家重点支持的高新技术。形状记忆高分子与各种各样纳米材料结合是近年来受关注的研究热点之一,形状记忆高分子纳米复合材料可以极大地强化或者拓展形状记忆高分子的功能,完善其应用技术。本论文以功能性形状记忆聚氨酯为基材,通过与碳纳米管、银纳米线、金等纳米材料复合,构建了一系列新型的纳米复合结构,重点研究了复合体系的多重刺激响应传感性能,具体包括:热/电、水和光学传感性能。主要工作如下:(1)采用简易的转移法,制备了具有双层结构的纳米银线/形状记忆聚酯(AgNWs/SMPU)纳米复合材料,用SEM对复合材料的微观形貌和结构进行了表征,AgNWs镶嵌在SMPU基材的表层。通过拉力试验机、电化学工作站等展开性能分析,复合材料表现出良好的柔韧性和优越的导电性,而且其导电性呈现与拉伸形变相关的可逆变化。实验发现,电流和高温都能驱动被赋形的复合材料回复原始形状,而电流能使复合材料在5s内实现快速回复(回复率82%);高温刺激被拉伸赋形的复合材料回复形状的同时,材料的导电性也得以恢复。该材料通过电信号的变化可以对外界温度做出应答,是一种新颖的导电型温度传感器的理想材料。(2)通过简易的转移法,制备了具有双层结构的碳纳米管/形状记忆聚酯(CNTs/SMPU)纳米复合材料,用SEM、接触角测量仪和电化学工作站等对复合材料的微观形貌、结构以及性能进行了表征,嵌在SMPU基材表层的CNTs赋予了材料导电性并改善了SMPU的亲水性,所以对复合材料的电和水刺激响应的形状记忆效应进行了探索,并发现电响应的形状记忆行为明显比水响应的快。结合两种刺激响应性,设计了一个膨胀过程来试验该复合材料的水传感效果。结果表明,拉伸赋形可以增大复合材料与水接触时的电阻率变化幅度,提高对水灵敏度。(3)利用真空磁控溅射法在事先拉伸赋形的SMPU基材上沉积一层单质Au纳米层,由于两者刚性失配,在形状回复行为中SMPU基材表层就会形成Au微纳米褶皱,从而制备了Au/SMPU纳米复合体系。利用AFM对复合材料的表面形貌进行了表征,采用软件Nanoscope对褶皱分布进行统计分析。本论文探索了SMPU基材不同的拉伸比率对Au微纳米褶皱形貌的影响,并发现在微米褶皱表面上共存着一种次生的Au纳米岛状结构。通过P3HT(聚噻吩)的拉曼检测实验发现,Au/SMPU纳米复合体系具有表面拉曼增强效应,增强比可达7-8倍;对P3HT(旋涂)的检测限低达5×10-2mg/mL。
其他文献
保障农民工在弱势分层序位下实现其平等权利,以探索和改进农民工平等权实现的具体步骤,须厘清社会分层与农民工平等权之间的内在关联。分析表明,当前社会的分层基础、分层结
在油气田开发过程中,多数油气井压裂通常是采取分段压裂,各层段一起合排,此过程目前常用总的返排量来判断整体压裂液的返排效果,而无法了解各个层段压裂液的返排情况。为了评
由于环境和背景不同 ,我国的MBO与西方的MBO存在本质区别。本文从我国现行法律制度出发 ,从设立MBO收购主体、客体、融资、收购定价、信息披露等几个方面研究了我国上市公司M
粮食生产既是产生能量物质,也是消耗能源的过程。在当今全球性能源紧缺、能源供求矛盾突出的背景下,从能源视角研究我国粮食生产效率变化具有重要意义。因此,从能值核算出发,
从山东物流需求省情出发,运用灰色GM(1,1)预测模型理论,根据实际数据建立山东省物流需求量模型,并运用该模型对山东省未来五年物流需求规模进行预测,结果显示山东省的物流需
新疆生产建设兵团是党政军企合一的二元组织,是新中国在特定的历史条件下和特定的地区为实现特定职能而进行的组织制度创新。研究以结构功能主义为分析视角,分析了兵团农垦团
目的探讨腹腔镜手术与开放手术治疗急性阑尾炎的临床疗效。方法选取梅州市人民医院收治的急性阑尾炎患者88例,随机分为两组,各44例,对照组给予传统开放手术治疗,研究组给予腹腔镜
环三磷腈是一类以磷-氮原子交替呈现的杂环化合物,其六元环具有类似芳环的类平面结构;其良好的分子设计性,可通过取代等化学反应,将磷原子与相同或不同的侧基进行连接,形成数
采摘头是采棉机的核心部件,它的工作状况对棉花采摘质量尤为重要。采摘头主要有水平摘锭和垂直摘锭2种,目前世界范围内大部分采棉机的采摘头为水平摘锭。衡量采棉机作业性能的
推进我国西部农民组织化发展是全面深化农村改革的思路之一,理论上需要以马克思主义农民问题理论和新中国农业集体化实践的经验教训为基础,建构中国特色社会主义农民组织化理