PVDF/PMMA/PLLA共混体系
双重形状记忆研究
摘要：最近几年，高分子形状记忆材料受到了广泛的关注，再通过外面的能量的刺激，高分子材料会发生记忆的性能，比如光照，加热，放电等等，温度的变化是其中发生最多的，其中聚乳酸的形状记忆性能在很多前辈的研究中已经证实具有非常良好的形状记忆，尤其在聚乳酸的玻璃化转变温度，可以循环十几次甚至更多，然而二次形状记忆需要两个优良的开启温度，聚甲基丙烯酸甲酯和聚偏氟乙烯的混合，也能够拥有形状记忆性能，通过三元共混发现，拥有两个不同玻璃化转变温度，通过压片，剪成小片，一端在PLLA 的Tg附近60℃做弯曲形状记忆，另一端在PMMA/PVDF的Tg附近90℃做拉伸形状记忆，通过实验测得的伸长率和回复率，来显示材料的形状记忆性能。
关键词：PVDF/PMMA/PLLA共混体系，形状记忆，角度弯曲和恢复率，拉伸伸长和回复率
- 研究背景及意义
当暴露于外部刺激如热、光、湿气、化学环境或磁场时，形状记忆聚合物是能够记忆并从临时形状恢复其原始永久形状。形状记忆聚合物由于其低密度、高变形应变、良好的加工性能和可调的转变温度而受到越来越多的关注。它们显示出在智能织物、智能医疗设备和生物医学领域的潜在应用，例如智能缝合材料、用于心血管工程的响应性支架、用于微创外科手术的自膨胀植入物以及药物控制释放。在分子水平上，形状记忆聚合物通常至少由两部分组成:转换相和永久网点。开关相位作为分子开关 明确定义的熔化温度(Tm)或玻璃化转变温度(Tg)，并能够固定临时形状。形状记忆聚合物表现出在特定刺激下自动从暂时形状变为永久形状的能力[1]。在形状记忆聚合物中，有恢复阶段和形状固定阶段。前者赋予形状记忆聚合物以固定为所需形状并恢复为永久形状的能力。后者通常由交联网点作用，可防止聚合物链在变形过程中发生不可逆的滑动。交换阶段必须加入网络 由网点(交联点)连接的结构，以防止拉伸的聚合物链在变形过程中不可逆地相互滑动[2]。交联通常是由一些特殊的固化剂产生的化学键，导致热固性形状记忆聚合物，例如，gamma;辐射交联的聚乙烯和过氧化物硫化的聚烯烃形状记忆聚合物。形状记忆网络中的这种网点也可以是物理聚集体，例如，多相嵌段共聚物中的玻璃畴。最近，张等人报道了一种基于聚环氧乙烷和环糊精包合物的超分子形状记忆材料 是一种热塑性形状记忆聚合物。所有这些材料要么是缺乏可回收性的化学交联聚合物，要么是难以合成的嵌段共聚物[3]。
- 国内外研究现状
李勇进，由吉春[4]采用PLLA/PEO混合材料研究形状记忆。多孔形状记忆PLLA膜是通过在PLLA/PEO共混体系中引入相分离和PLLA结晶来制备的。形状记忆effect和微孔的结合赋予多孔膜和微孔可变形性。实现了微观孔隙和宏观膜水平上的比例变形和恢复。
如图1A所示，旋涂和刮涂被用于制造PLLA/PEO的混合纤维。制备后，薄膜表面没有任何结构(图S1)。当样品浸入水中时，由于PEO的水溶性和水与玻璃之间的良好润湿性，可以获得独立式多孔PLLA膜(图1)。微孔的出现可以解释如下。
图1
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