近幾年,形狀記憶材料備受航天航空、醫(yī)療、紡織、工程等行業(yè)的青睞,尤其是形狀記憶聚合物憑借其形狀記憶效果顯著、原材料充足、品種多等優(yōu)點,成為各行業(yè)研究的熱題。隨著對形狀記憶聚合物認(rèn)識的日益深入,除了研究熱驅(qū)動這一傳統(tǒng)的驅(qū)動方式外,更需深入了解電驅(qū)動、光驅(qū)動、磁驅(qū)動等方式,而且進一步突破單向循環(huán),向雙向甚至多向循環(huán)形式進軍,來適應(yīng)甚至推進行業(yè)的發(fā)展。本論文采用原位聚合法制備了石墨烯／形狀記憶聚氨酯復(fù)合材料、改性石墨烯／形狀記憶環(huán)氧樹脂復(fù)合材料以及聚氨酯/石墨烯／環(huán)氧樹脂形狀記憶復(fù)合材料,較為全面的探究了制備方案對其熱力學(xué)、形狀記憶性能的影響,并部分實現(xiàn)了電驅(qū)動、雙向形變效果,主要研究結(jié)果總結(jié)如下：（1）石墨烯／聚氨酯形狀記憶復(fù)合材料的SM-4.0S材料,其熱分解溫度比純聚氨酯高大約50。C,SM-4.0S的斷裂應(yīng)力增至34.2Mpa,模量增至47.5Mpa,形狀記憶性能達94%以上,并實現(xiàn)電驅(qū)動,尤其是SM-8.0S的電導(dǎo)率高達8.53×10-3-3S/m,類三明治夾層結(jié)構(gòu)SM0-4.0S/PU/SM0-8.0S復(fù)合材料在80V電驅(qū)動下,實現(xiàn)雙向形狀記憶恢復(fù)過程。（2）石墨烯／環(huán)氧樹脂形狀... 

【文章來源】：中北大學(xué)山西省

【文章頁數(shù)】：88 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 結(jié)論
    1.1 形狀記憶材料簡介
    1.2 形狀記憶聚合物
        1.2.1 形狀記憶聚合物概況
        1.2.2 形狀記憶聚合物的形狀記憶機理
        1.2.3 形狀記憶聚合物國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀
    1.3 石墨烯
        1.3.1 石墨烯的結(jié)構(gòu)及性質(zhì)
        1.3.2 石墨烯的制備方法
        1.3.3 功能化石墨烯及其應(yīng)用
    1.4 形狀記憶聚氨酯高分子材料
        1.4.1 形狀記憶聚氨酯的結(jié)構(gòu)及形狀記憶機理
        1.4.2 形狀記憶聚氨酯及其改性方法
        1.4.3 形狀記憶聚氨酯及其復(fù)合材料的應(yīng)用
    1.5 形狀記憶環(huán)氧樹脂
        1.5.1 環(huán)氧樹脂的結(jié)構(gòu)及形狀記憶機理
        1.5.2 形狀記憶環(huán)氧樹脂的改性方法
        1.5.3 形狀記憶環(huán)氧樹脂及其復(fù)合材料的應(yīng)用
    1.6 形狀記憶聚合物增韌改性研究
        1.6.2 形狀記憶聚氨酯/納米材料/環(huán)氧樹脂互穿網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)復(fù)合材料的研究現(xiàn)狀
    1.7 本課題研究背景及意義
2 石墨烯的制備及其性能研究
    2.1 實驗藥品及儀器
        2.1.1 實驗儀器
        2.1.2 實驗儀器
    2.2 實驗具體步驟
        2.2.1 氧化還原法制備石墨烯rGO
        2.2.2 超聲剝離法制備石墨烯G
    2.3 產(chǎn)物的表征
        2.3.1 四探針電阻測試儀分析(Four-probe resistance tester)
        2.3.2 拉曼散射譜分析(Raman Spectroscopy,RS)
        2.3.3 X射線衍射分析(X-ray Power Diffraction,XRD)
        2.3.4 X射線光電子能譜分析(X-ray Power Diffraction,XPS)
        2.3.5 透射電鏡分析(Transmission Electron Microscope,TEM)
    2.4 結(jié)果與討論
        2.4.1 電導(dǎo)率分析
        2.4.2 XRD、RS與XPS分析
        2.4.3 TEM分析
    2.5 本章小結(jié)
3 石墨烯/形狀記憶聚氨酯(rGO/SMPU)復(fù)合材料的制備及其性能研究
    3.1 實驗試劑與儀器
        3.1.1 實驗試劑
        3.1.2 實驗儀器
    3.2 產(chǎn)物的表征
        3.2.1 紅外光譜分析(Infrared Spectroscopy,IR)
        3.2.2 熱重分析(Thermogravimetric Analysis,TG)
        3.2.3 差示熱量掃描分析(Differential Scanning Calorimeter,DSC)
        3.2.4 掃描電子電鏡分析(SEM)
        3.2.5 力學(xué)性能分析
        3.2.6 導(dǎo)電性分析
        3.2.7 形狀記憶性能分析
    3.3 實驗具體步驟
        3.3.1 形狀記憶聚氨酯(SMPU)的制備
        3.3.2 石墨烯/形狀記憶聚氨酯(rGO/SMPU)復(fù)合材料的制備
        3.3.3 類三明治夾層結(jié)構(gòu)的石墨烯/聚氨酯復(fù)合材料的制備
    3.4 結(jié)果與討論
        3.4.1 紅外光譜分析
        3.4.2 熱穩(wěn)定性分析
        3.4.3 DSC分析
        3.4.4 SEM分析
        3.4.5 力學(xué)性能分析
        3.4.6 形狀記憶性能分析
    3.5 本章小結(jié)
4 石墨烯/形狀記憶環(huán)氧樹脂(rGO/SMEP)復(fù)合材料的制備及其性能研究
    4.1 實驗試劑與儀器
        4.1.1 實驗試劑
        4.1.2 實驗儀器
    4.2 實驗具體步驟
        4.2.1 不氧樹脂固化
        4.2.2 改性石墨稀(FG)的制備
        4.2.3 石墨烯/環(huán)氧樹脂復(fù)合材料(rGO/SMEP)的制備
        4.2.4 改性石墨烯/環(huán)氧樹脂復(fù)合材料(FG/SMEP)的制備
    4.3 結(jié)果與討論
        4.3.1 機理分析
        4.3.2 紅外光譜分析
        4.3.3 DSC分析
        4.3.4 力學(xué)性能分析
        4.3.5 形狀記憶性能分析
    4.4 本章小結(jié)
5 聚氨酯/石墨烯/環(huán)氧樹脂互穿網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)復(fù)合材料的制備及其性能研究
    5.1 實驗試劑與儀器
        5.1.1 實驗試劑
        5.1.2 實驗儀器
    5.2 實驗過程與具體步驟
        5.2.1 聚氨酯/環(huán)氧樹脂(IPN)體系的制備
        5.2.2 聚氨酯/石墨烯/環(huán)氧樹脂(G-IPN)體系的制備(物理共混法)
        5.2.3 聚氨酯/KH-550改性石墨烯/環(huán)氧樹脂(FG-IPN)體系的制備(原位聚合法)
    5.3 結(jié)果與討論
    5.4 本章小結(jié)
6 結(jié)論
參考文獻
攻讀碩土期間發(fā)表的論文及所取得的研究成果
致謝



本文編號：3385278