形狀記憶高分子智能高分子

形狀記憶高分子智能高分子1第1頁，共57頁，2023年，2月20日，星期四2目錄形狀記憶高分子概述12

其他種類形狀記憶高分子34熱致感應(yīng)型形狀記憶高分子形狀記憶高分子材料的應(yīng)用形狀記憶高分子優(yōu)缺點及發(fā)展趨勢52第2頁，共57頁，2023年，2月20日，星期四31.形狀記憶高分子（SMP）概述形狀記憶高分子（ShapeMemoryPolymer）SMP材料是指具有初始形狀的制品，在一定的條件下改變其初始形狀并固定后,通過外界條件（如熱、光、電、化學感應(yīng)）等的刺激，又可恢復其初始形狀的高分子材料。

1.1定義：3第3頁，共57頁，2023年，2月20日，星期四41.2SMP發(fā)展概況美國科學家A.charlesby在一次實驗中偶然對拉伸變形的化學交聯(lián)聚乙烯加熱，發(fā)現(xiàn)了形狀記憶現(xiàn)象。20世紀50年代20世紀70年代美國宇航局意識到這種形狀記憶效應(yīng)在航天航空領(lǐng)域的巨大應(yīng)用前景。于是重新啟動了形狀記憶聚合物的相關(guān)研究計劃。1984年法國CDFChimie公司開發(fā)出了一種新型材料聚降冰片烯，該材料的分子量很高（300萬以上），是一種典型的熱致型形狀記憶聚合物4第4頁，共57頁，2023年，2月20日，星期四51988年日本的可樂麗公司合成出了形狀記憶聚異戊二烯同年，日本三菱重工開發(fā)出了由異氰酸酯，多元醇和擴鏈劑三元共聚而成的形狀記憶聚合物PUR。1989年日本杰昂公司開發(fā)出了以聚酯為主要成分的聚酯--合金類形狀記憶聚合物。5第5頁，共57頁，2023年，2月20日，星期四61.3SMP分類及記憶原理SMP記憶過程即完成：

的循環(huán)過程。記憶起始態(tài)固定變形態(tài)恢復起始態(tài)引發(fā)形狀記憶效應(yīng)的外部環(huán)境因素：

物理因素：熱能，光能，電能和聲能等。化學因素：酸堿度，螯合反應(yīng)和相轉(zhuǎn)變反應(yīng)等。1.3.1分類6第6頁，共57頁，2023年，2月20日，星期四7故根據(jù)記憶響應(yīng)機理，形狀記憶高分子可以分為以下幾類:1）熱致感應(yīng)型SMP2）光致感應(yīng)型SMP3）電致感應(yīng)型SMP

4）化學感應(yīng)型SMP7第7頁，共57頁，2023年，2月20日，星期四81.3.2高分子的形狀記憶過程和原理記憶起始形狀的固定相交聯(lián)結(jié)構(gòu)部分結(jié)晶結(jié)構(gòu)玻璃態(tài)超高分子鏈的纏繞等隨溫度變化能可逆地固化和軟化的可逆相產(chǎn)生結(jié)晶與結(jié)晶可逆變化的部分結(jié)晶相發(fā)生玻璃態(tài)和橡膠態(tài)可逆轉(zhuǎn)變的相結(jié)構(gòu)1.形狀記憶聚合物的相結(jié)構(gòu)8第8頁，共57頁，2023年，2月20日，星期四92.產(chǎn)生記憶效應(yīng)的內(nèi)在原因需要從結(jié)構(gòu)上進行分析。由于柔性高分子材料的長鏈結(jié)構(gòu)，分子鏈的長度與直徑相差十分懸殊，柔軟而易于互相纏結(jié)，而且每個分子鏈的長短不一，要形成規(guī)整的完全晶體結(jié)構(gòu)是很困難的。9第9頁，共57頁，2023年，2月20日，星期四10

這些結(jié)構(gòu)特點就決定了大多數(shù)高聚物的宏觀結(jié)構(gòu)均是結(jié)晶和無定形兩種狀態(tài)的共存體系。如PE，PVC等。高聚物未經(jīng)交聯(lián)時，一旦加熱溫度超過其結(jié)晶熔點，就表現(xiàn)為暫時的流動性質(zhì)，觀察不出記憶特性；高聚物經(jīng)交聯(lián)后，原來的線性結(jié)構(gòu)變成三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，加熱到其熔點以上是，不再熔化，而是在很寬的溫度范圍內(nèi)表現(xiàn)出彈性體的性質(zhì)，如下圖所示。10第10頁，共57頁，2023年，2月20日，星期四113.形狀記憶過程LT>Tg或T>TmL+L’T<Tg或T<TmL+L’T>Tg或T>TmL變形固定恢復L：樣品原長L’：變形量11第11頁，共57頁，2023年，2月20日，星期四122.熱致感應(yīng)型形狀記憶高分子定義：在室溫以上一定溫度變形并能在室溫固定形變且長期存放，當再升溫至某一特定響應(yīng)溫度時，能很快恢復初始形狀的聚合物。

這類SMP一般都是由防止樹脂流動并記憶起始態(tài)的固定相與隨溫度變化的能可逆地固化和軟化的可逆相組成。12第12頁，共57頁，2023年，2月20日，星期四13固定相：聚合物交聯(lián)結(jié)構(gòu)或部分結(jié)晶結(jié)構(gòu)，在工作溫度范圍內(nèi)保持穩(wěn)定，用以保持成型制品形狀即記憶起始態(tài)。可逆相：能夠隨溫度變化在結(jié)晶與結(jié)晶熔融態(tài)（Tm）或玻璃態(tài)與橡膠態(tài)間可逆轉(zhuǎn)變（Tg），相應(yīng)結(jié)構(gòu)發(fā)生軟化、硬化可逆變化—保證成型制品可以改變形狀。13第13頁，共57頁，2023年，2月20日，星期四14熱致感應(yīng)SMP相結(jié)構(gòu)固定相化學交聯(lián)結(jié)構(gòu)熱固性SMP可逆相（物理交聯(lián)結(jié)構(gòu)）結(jié)晶態(tài)玻璃態(tài)等物理交聯(lián)結(jié)構(gòu)熱塑性SMP兩相結(jié)構(gòu)：固定相＋可逆相14第14頁，共57頁，2023年，2月20日，星期四152.1熱致SMP形狀記憶過程2.1熱致SMP形狀記憶過程(1)熱成形加工：將粉末狀或顆粒狀樹脂加熱融化使固定相和軟化相都處于軟化狀態(tài)，將其注入模具中成型、冷卻，固定相硬化，可逆相結(jié)晶，得到希望的形狀A，即起始態(tài)。（一次成型）以熱塑性SMP為例加熱AB15第15頁，共57頁，2023年，2月20日，星期四16(2)變形：將材料加熱至適當溫度(如玻璃化轉(zhuǎn)變溫度Tg)，可逆相分子鏈的微觀布朗運動加劇，發(fā)生軟化，而固定相仍處于固化狀態(tài)，其分子鏈被束縛，材料由玻璃態(tài)轉(zhuǎn)為橡膠態(tài)，整體呈現(xiàn)出有限的流動性。施加外力使可逆相的分子鏈被拉長，材料變形為B形狀。加熱BA16第16頁，共57頁，2023年，2月20日，星期四17(3)凍結(jié)變形：在外力保持下冷卻，可逆相結(jié)晶硬化，卸除外力后材料仍保持B形狀，得到穩(wěn)定的新形狀即變形態(tài)。(二次成型)此時的形狀由可逆相維持，其分子鏈沿外力方向取向、凍結(jié)，固定相處于高應(yīng)力形變狀態(tài)。加熱AB17第17頁，共57頁，2023年，2月20日，星期四18(4)形狀恢復：將變形態(tài)加熱到形狀回復溫度如Tg，可逆相軟化而固定相保持固化，可逆相分子鏈運動復活，在固定相的恢復應(yīng)力作用下解除取向，并逐步達到熱力學平衡狀態(tài)，即宏觀上表現(xiàn)為恢復到變形前的狀態(tài)A。加熱AB18第18頁，共57頁，2023年，2月20日，星期四192.2形狀記憶效果

由形狀記憶原理可知，可逆相對SMP的形變特性影響較大，固定相對形狀恢復特性影響較大。其中可逆相分子鏈的柔韌性增大，SMP的形變量就相應(yīng)提高，形變應(yīng)力下降。熱固性SMP同熱塑性SMP相比，形變恢復速度快，精度高，應(yīng)力大，但它不能回收利用。19第19頁，共57頁，2023年，2月20日，星期四熱致型SMP與SMA（形狀記憶合金）相比，SMP具有如下特征:(a)SMP形變量較高，形狀記憶聚氨酯高于400%；(b)SMP的形狀恢復溫度可以通過化學方法調(diào)整；(c)SMP的形狀恢復應(yīng)力一般均比較低，在9.81~29.4MPa(d)SMA的重復形變次數(shù)可達104數(shù)量級，而SMP僅稍高于5000次，故SMP的耐疲勞性不理想。(e)目前SMP僅有單向記憶功能，而SMA已發(fā)行了雙向記憶和全方位記憶功能。2.3SMA和SAP比較20第20頁，共57頁，2023年，2月20日，星期四2121第21頁，共57頁，2023年，2月20日，星期四22制備方法共聚法交聯(lián)法分子自主裝2.4熱致SMP制備方法22第22頁，共57頁，2023年，2月20日，星期四23

高分子的化學交聯(lián)已被廣泛研究，可通過多種方法得到。用該法制備熱固性SMP制品時常采用兩步法或多步技術(shù)，在產(chǎn)品定型的最后一道工序進行交聯(lián)反應(yīng)，否則會造成產(chǎn)品在成型前發(fā)生交聯(lián)而使材料成型困難。2.4.1交聯(lián)法1.化學交聯(lián)法如可用亞甲基雙丙烯酰胺(MBAA)做交聯(lián)劑，將丙烯酸十八醇酯(SA)與丙烯酸(AA)交聯(lián)共聚，合成了具有形狀記憶功能的高分子凝膠。

23第23頁，共57頁，2023年，2月20日，星期四242.物理(輻射)交聯(lián)法

大多數(shù)產(chǎn)生形狀記憶功能的高聚物都是通過輻射交聯(lián)而制得的，例如聚乙烯、聚己內(nèi)酯。采用輻射交聯(lián)的優(yōu)點是：可以提高聚合物的耐熱性、強度、尺寸穩(wěn)定性等，同時沒有分子內(nèi)的化學污染。

朱光明等人研究發(fā)現(xiàn),聚己內(nèi)酯經(jīng)過輻射交聯(lián)以后也具有形狀記憶效應(yīng),且輻射交聯(lián)度與聚己內(nèi)酯的分子量和輻射劑量有很大的關(guān)系,同時發(fā)現(xiàn)聚己內(nèi)酯具有形狀恢復響應(yīng)溫度較低(約50℃)、可回復形變量大的特點。24第24頁，共57頁，2023年，2月20日，星期四252.4.2共聚法

將兩種不同轉(zhuǎn)變溫度（Tg或Tm）的高分子材料聚合成嵌段共聚物。由于一個分子中的兩種（或多種）組分不能完全相容而導致了相的分離，其中Tg（或Tm）低的部分稱為軟段，Tg（或Tm）高的部分稱為硬段。通過共聚調(diào)節(jié)軟段的結(jié)構(gòu)組成、分子量以及軟段的含量來控制制品的軟化溫度和回復應(yīng)力等，從而可以改變聚合物的形狀記憶功能。

據(jù)報道，PEO-PET的共聚物包括兩部分，PEO部分Tm較低，是聚合物的軟段部分，可以提供彈性體的性質(zhì)；而PET部分作為共聚物中的硬段部分，具有較高Tm,可以形成物理交聯(lián)，使共聚物具有較高的挺度，較好的耐沖擊性。25第25頁，共57頁，2023年，2月20日，星期四262.4.3分子自組裝

應(yīng)用自組裝方法、利用分子間的非共價鍵力構(gòu)筑超分子材料是近年來人們研究的熱點。超分子組裝摒棄了傳統(tǒng)的化學合成手段，具有制備簡單、節(jié)能環(huán)保的優(yōu)點，是今后材料發(fā)展的新方向之一。但目前的超分子形狀記憶材料都是以靜電作用力或高分子間的氫鍵作用為驅(qū)動力，要求聚合物含有帶電基團或羥基、N、O等易于形成氫鍵的基團或原子，因此種類有限。彭宇行等又利用聚（丙烯酸-co-甲基丙烯酸甲酯）交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)與聚乙二醇（PEG）間的氫鍵作用力作為驅(qū)動力制備了具有良好形狀記憶性能的P(AA-co-MMA)-PEG形狀記憶材料，形變恢復率幾乎可以達到99%。26第26頁，共57頁，2023年，2月20日，星期四272.5幾種重要的熱致SMP聚合物

聚降冰片烯（polynorbornene）

商品名：NORSOREX(諾索勒克斯)平均分子量：300萬以上，比普通塑料高100倍；Tg：35℃，接近人體溫度。室溫下為硬質(zhì)，固化后環(huán)境溫度超過40℃時，可在很短時間恢復原來的形狀，且溫度越高恢復越快，適于制作人用織物。屬于熱塑性樹脂，可通過壓延、擠出、注射、真空成型等工藝加工成型；強度高，具有減震功能；具有較好的耐濕氣性和滑動性。27第27頁，共57頁，2023年，2月20日，星期四28苯乙烯—丁二烯共聚物

商品名：阿斯瑪加工成形容易，形狀恢復速度快，常溫時形狀的自然回復極?。挥辛己玫哪退釅A性和著色性，易溶于甲苯等溶劑，便于涂布和流延加工，且粘度可調(diào)；形變量可高達400％，重復形變可達200次以上；缺點：恢復精度不夠高固定相：高熔點(120℃)的聚苯乙烯(PS)結(jié)晶部分;可逆相：低熔點(60℃)的聚丁二烯(PB)結(jié)晶部分；28第28頁，共57頁，2023年，2月20日，星期四29反式-1,4-聚異戊二烯(TPI)固定相：硫磺后過氧化物交聯(lián)后的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)可逆相：能進行熔化和結(jié)晶可逆變化的部分結(jié)晶相變形速度快,恢復力大，形變恢復率高。但屬于熱固性SMP，不能重復加工，而且耐熱性和耐候性較差。29第29頁，共57頁，2023年，2月20日，星期四30形狀記憶聚氨酯由聚四亞甲基二醇(PTMG)、4,4-二苯甲烷二異氰酸酯(MDI)和鏈增長劑三種單體原料聚合而成的，它是含有部分結(jié)晶態(tài)的線型聚合物。通過原料的配比調(diào)節(jié)Tg，可得到不同響應(yīng)溫度的形狀記憶聚氨酯?，F(xiàn)已制得Tg分別為25℃、35℃、45℃和55℃的形狀記憶聚氨酯。聚氨酯分子鏈為直鏈結(jié)構(gòu),具有熱塑性,因此可通過注射、擠出和吹塑等加工方法加工。具有極高的濕熱穩(wěn)定性和減震性能，質(zhì)輕價廉、著色容易、形變量大(最高可達400%)、耐候重復形變效果好。30第30頁，共57頁，2023年，2月20日，星期四313.其他種類形狀記憶高分子材料3.1電致形狀記憶高分子材料

定義：它是熱致型形狀記憶高分子材料與具有導電性能物質(zhì)（如導電炭黑、金屬粉末及導電高分子等）的復合材料。其記憶機理與熱致感應(yīng)型形狀記憶高分子相同,該復合材料通過電流產(chǎn)生的熱量使體系溫度升高,致使形狀回復,所以既具有導電性能，又具有良好的形狀記憶功能。31第31頁，共57頁，2023年，2月20日，星期四323.2光致感應(yīng)型形狀記憶高分子材料

定義：光致形狀記憶高分子是指將某些特定的光致變色基團（PCG）引入高分子主鏈和側(cè)鏈中，當受到光照射時（通常是紫外光），PCG就會發(fā)生光異構(gòu)反應(yīng)，使分子鏈的狀態(tài)發(fā)生顯著變化，材料在宏觀上表現(xiàn)為光致形變，光照停止時，PCG發(fā)生可逆的光異構(gòu)化反應(yīng)，分子鏈的狀態(tài)回復。

32第32頁，共57頁，2023年，2月20日，星期四333.2.1可逆性光異構(gòu)化反應(yīng)

可逆性光異構(gòu)化反應(yīng)的種類很多，但目前研究較多的是偶氮苯基團、螺苯并吡喃及三苯甲烷五色衍生物（TLD）等基團的反應(yīng)。

（1）自由基生成反應(yīng)33第33頁，共57頁，2023年，2月20日，星期四34（2）順反異構(gòu)化反應(yīng)（如偶氮苯）（3）偶極離子生成反應(yīng)（如苯并螺吡喃）34第34頁，共57頁，2023年，2月20日，星期四35（4）環(huán)化反應(yīng)（如俘精酸酐）（5）氧化還原反應(yīng)35第35頁，共57頁，2023年，2月20日，星期四36（6）質(zhì)子轉(zhuǎn)移反應(yīng)（7）離子對生成反應(yīng)36第36頁，共57頁，2023年，2月20日，星期四373.2.2分子鏈形態(tài)的變化

PCG在高分子材料中的存在方式有三種：以結(jié)構(gòu)單元的形式存在于分子鏈的主鏈或支鏈中；作為交聯(lián)劑以共價鍵聯(lián)接大分子鏈；作為低分子添加劑同大分子鏈組成混合體系。根據(jù)PCG的光異構(gòu)化反應(yīng)對分子鏈的作用形式，分子鏈的形態(tài)有右圖所示的五種方式。光致感應(yīng)型SMP的分子鏈形態(tài)變化37第37頁，共57頁，2023年，2月20日，星期四38

3.2.3形狀記憶效果

由光致感應(yīng)型形狀記憶高分子制成的薄膜，形變量低（2%以下），目前研究較少，未見應(yīng)用報導。38第38頁，共57頁，2023年，2月20日，星期四393.3化學感應(yīng)型形狀記憶高分子材料

定義：化學感應(yīng)型形狀記憶高分子是指利用材料周圍的介質(zhì)性質(zhì)的變化來激發(fā)材料變形和形狀回復。

常見的化學感應(yīng)方式有pH變化、平衡離子置換、螯合反應(yīng)、相轉(zhuǎn)變反應(yīng)和氧化還原反應(yīng)等，這類材料如部分皂化的聚丙烯酰胺、聚乙烯醇和聚丙烯酸混合物薄膜等。39第39頁，共57頁，2023年，2月20日，星期四40

1.pH值變化

例如用PVA交聯(lián)的聚丙烯纖維浸泡于鹽酸溶液中，氫離子間的相互排斥使分子鏈擴展，纖維伸長。當向該體系中加入等當量的NaOH時，則發(fā)生酸堿中和反應(yīng)，分子鏈狀態(tài)復原，纖維收縮，直至恢復原長。40第40頁，共57頁，2023年，2月20日，星期四412.平衡離子置換

羥基陰離子的平衡離子發(fā)生置換時，可導致高分子材料的形狀記憶效應(yīng)。聚丙烯酸纖維在恒定外力作用下，提高Ba2+的濃度，即Ba2+置換Na+時，纖維收縮；提高Na+的濃度，即Na+置換Ba2+時，纖維伸長。據(jù)此，可望實現(xiàn)纖維形狀的可逆形變。41第41頁，共57頁，2023年，2月20日，星期四42

3.螯合反應(yīng)

側(cè)鏈上含有配位基的高分子同過渡金屬的離子形成螯合物時，也可引起材料形狀的可逆變化。經(jīng)過磷酸?；幚淼腜VA薄膜在水溶液中浸潤后加入Cu2+，則生成銅螯合物，薄膜收縮。當向此薄膜中引入Cu2+的強螯合劑如EDTA時，PVA的銅螯合物離解。并生成EDTA銅螯合物，薄膜可恢復原狀。42第42頁，共57頁，2023年，2月20日，星期四43

4.相轉(zhuǎn)變反應(yīng)

蛋白質(zhì)在各種鹽類物質(zhì)的存在下，因高次結(jié)構(gòu)被破壞而收縮，當高次結(jié)構(gòu)再生時則可恢復原長。把蛋白質(zhì)纖維如明膠浸入銅氨溶液中，晶態(tài)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)榉蔷B(tài)結(jié)構(gòu)，纖維可收縮20%；若把收縮的纖維浸入濃度較低的酸性溶液，晶態(tài)結(jié)構(gòu)再生，纖維便恢復原長。同中和反應(yīng)和螯合反應(yīng)相比，相轉(zhuǎn)變反應(yīng)引起的形變及其恢復，不僅速度快，而且可逆程度高，可望用作等溫下的形狀記憶材料。43第43頁，共57頁，2023年，2月20日，星期四44

目前，化學感應(yīng)型形狀記憶高分子材料尚未得到正式應(yīng)用，國外已有人建議用于蛋白質(zhì)或酶的分離膜、

“化學發(fā)動機”等特殊領(lǐng)域。44第44頁，共57頁，2023年，2月20日，星期四4.形狀記憶高分子材料的應(yīng)用

盡管形狀記憶高分子的開發(fā)時間短，但由于其具有質(zhì)輕價廉、形變量大、成型容易、賦形容易、形狀恢復溫度便于調(diào)整等優(yōu)點，目前已在醫(yī)療、包裝、建筑、玩具、汽車、報警器材等領(lǐng)域的應(yīng)用，并可望在更廣泛的領(lǐng)域開辟其潛在的用途。（1）醫(yī)療器材

形狀記憶高分子因其質(zhì)輕價廉、易于成型、形狀恢復溫度便于調(diào)整，特別是一些形狀記憶高分子兼有的生物相容性和生物降解特性等優(yōu)點，在醫(yī)療裝備領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。45第45頁，共57頁，2023年，2月20日，星期四美國利弗莫爾國家實驗室將聚氨酯，聚降冰片烯或聚異戊二烯等注射成為螺旋形，加熱后拉直再冷卻定型，即制得血栓治療儀中的關(guān)鍵部件---微驅(qū)動器，裝配到治療系統(tǒng)上后，利用光電控制系統(tǒng)加熱，使其恢復到螺旋形可拉出血栓，這種方法快捷、徹底，沒有毒副作用，是治療血栓的有效途徑之一。美國麻省理工學院報道了用形狀記憶材料來固定骨折部位的方法，將二次成型后的聚乳酸制件放入帶有裂紋的骨髓腔內(nèi)，利用消毒后的鹽水對其進行加熱，使骨髓腔內(nèi)的形狀記憶材料恢復到最初的形狀，變得較厚，從而和骨髓腔的內(nèi)表面緊密接觸而不會滑移，固定作用良好。46第46頁，共57頁，2023年，2月20日，星期四47

（2）熱收縮套管這是開發(fā)最早和應(yīng)用最廣泛的形狀記憶高分子材料。所謂熱收縮管是指在加熱時能發(fā)生徑向收縮的管子。應(yīng)用的時候，將套管套在需要包覆或連接的物體上，用加熱器將膨脹的管加熱到軟化點以上（低于一次成型溫度），膨脹管便收縮到起始形狀，緊緊包覆在被包物體上。熱收縮管用途廣泛，主要用于絕緣、密封、防腐等方面，如高壓電線、電纜的連接、端部密封；輸氣輸油管道的防腐等。47第47頁，共57頁，2023年，2月20日，星期四48

（3）包裝材料利用高分子材料的記憶功能制成的熱收縮薄膜可用于包裝等方面。形狀記憶高分子可以很容易地制成筒狀的包裝薄膜，套到需要包裝的產(chǎn)品外面后，經(jīng)過一個加熱工序，形狀記憶高分子便可牢固地收縮在產(chǎn)品外面，可以很方便地實現(xiàn)連續(xù)自動化緊縮包裝生產(chǎn)。48第48頁，共57頁，2023年，2月20日，星期四49

（4）容器外包及襯里一般制作容器襯里操作比較困難。若選用形狀記憶高分子材料，則只需先將它加工成襯里形狀，然后加熱變形為便于組裝的形狀，冷卻固化后塞入容器內(nèi)，再加熱便可恢復成襯里形狀，牢固地嵌在容器內(nèi)。49第49頁，共57頁，2023年，2月20日，星期四50

（5）建筑用緊固銷釘

先將形狀記憶樹脂加工成使用形狀，再加熱變形為易于裝配的形狀，冷卻固化后插入欲鉚合的兩塊板的空洞中，再將銷釘加熱便可恢復一次成型形狀而將板鉚合。

（6）其他方面的應(yīng)用除上述應(yīng)用外，形狀記憶高分子在其他方面也有廣泛的應(yīng)用，如紡織面料、航空、汽車、電子、報警等領(lǐng)域。50第50頁，共57頁，2023年，2月20日，星期四515.形狀記憶高分子優(yōu)缺點及發(fā)展趨勢

近些年來，國內(nèi)外關(guān)于形狀記憶高分子材料的研究迅速發(fā)展，已有多種形狀記憶樹脂推向市場。形狀記憶高分子和形狀記憶合金相比，具有感應(yīng)溫度低、價廉、易加工成型、適應(yīng)范圍廣等特點，因此受到人們的廣泛關(guān)注，并在開發(fā)應(yīng)用上取得了很大的進展。51第51頁，共57頁，2023年，2月20日，星期四52但仍存有不足：1）尚不能滿足對形狀回復溫度的不同要求，且形狀回復精度低；2）力學強度和化學耐久性、耐油性、耐燃性、耐藥品性等性能不夠理想；3）其記憶功能單向、沒有雙向記憶和全方位記憶性能；4）形狀記憶樹脂的加工性要比原樹脂差。52第52頁，共57頁，2023年，2月20日，星期四53

形狀記憶高分子材料研究方向隨著形狀記憶高分子材料研究技術(shù)的發(fā)展，研究方向主要集中于以下幾個方面：(1)進一步改進高分子材料的性能，降低成本。(2)在保持形狀記憶功能的前提下，充分運用分子設(shè)計技術(shù)和材料的改性技術(shù),提高SMP的綜合性能。

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