具有双向形状记忆的聚合物材料及其制备方法

摘要

本发明提供了一种具有双向形状记忆的聚合物材料，包括相互穿插设置的两种互穿网络聚合物；其中一种网络聚合物为结晶类交联聚合物的形状记忆聚合物，另一种网络聚合物为交联弹性材料。本发明的双向形状记忆聚合物材料，基于互传网络聚合物的材料的性能和结构原理，两种互穿网络聚合物进行相互穿插设置形成记忆聚合物材料，一种作为形状记忆收缩部分，加热可以收缩；另一种聚合物网络作为能量的储存部分；当第一种聚合物网络受热收缩时，同时压缩第二种聚合物网络，那么取消加热后，被压缩的第二种聚合物网络提供给第一种聚合物网络一回复力，用于将其回复到加热前的形状，使互穿网络形式的聚合物材料其具有双向形状记忆效应。

主权项

一种具有双向形状记忆的聚合物材料，其特征在于，包括相互穿插设置的两种互穿网络聚合物；其中一种网络聚合物为结晶类交联聚合物的形状记忆聚合物，另一种网络聚合物为交联弹性材料，将所述结晶类交联聚合物的形状记忆聚合物与所述交联弹性材料混合形成混合物，并用第一刺激方式进行第一次刺激使所述混合物中的所述结晶类交联聚合物的形状记忆聚合物交联，再将所述混合物进行拉伸处理并固定后，用第二刺激方式进行第二次刺激使所述交联弹性材料交联形成所述具有双向形状记忆的聚合物材料，当所述具有双向形状记忆聚合物材料升温时，所述交联弹性材料弹性恢复力下降，而所述结晶类交联聚合物的形状记忆聚合物在形状回复温度以上产生形变具备较强的形变回复力，由于所述结晶类交联聚合物的形状记忆聚合物材料形变回复力大于所述交联弹性材料的弹力而使所述具有双向形状记忆的聚合物材料发生收缩，同时导致所述交联弹性材料变形量增加其弹性恢复力增大，在所述结晶类交联聚合物的形状记忆聚合物与所述交联弹性材料达到平衡时，即可维持所述具有双向形状记忆的聚合物材料形状不变；当所述具有双向形状记忆聚合物材料降温时，所述交联弹性材料的弹性回复力增加，同时所述结晶类交联聚合物的形状记忆聚合物的形变回复力下降，所述结晶类交联聚合物的形状记忆聚合物的软段部分在弹性力的作用下趋向结晶同时长度增加，回复为原始的状态，所述交联弹性材料的硬度及/或模量介于橡胶与塑料之间，所述交联弹性材料为聚氨酯弹性体树脂、SBS树脂、丙烯‑丁烯共聚物、硬质橡胶或硅橡胶中的一种或多种。