向雨　王超　杨露

摘要：形状记忆材料作为智能材料的一个分支，具有YF多优异性能，如形状记忆效应、高的回复形变或伪弹性、优良的抗震性和适应性等。对于纺织领域，形状记忆材料主要应用于功能性方面和美学方面。关键词：形状记忆聚合物功能性美学

一、形状记忆材料的概念

形状记忆材料（Shape Memory Materials，简称SMM）是一种很重要的智能材料，其特点是具有一定初始形状，经过形变并固定成另一种形状后，能够感知特定外界条件的变化（如温度、化学、力、光、磁或电等外界刺激），并响应这种变化，对其力学参数（如形状、位置、应变等）进行调整，从而能够回复到初始状态。

二、形状记忆材料的分类

形状记忆材料一般可分成形状记忆合金、形状记忆陶瓷和形状记忆聚合物三大类。自从发现Ni-Ti合金等形状记忆合金以来，形状记忆材料因其独特的功能备受关注并得到了极大的发展。

形状记忆合金（Shape Memory Alloys，简称SMA）是通过热弹性与马氏体相变及其逆变而具有形状记忆效应的由两种及以上金属元素所构成的材料。形状记忆合金是目前形状记忆材料中记忆性能最好的材料，现在已发现10系列50多种，包括Cu-AI-Ti合金和Fe-Ni-Mn合金等。形状记忆合金的特点是相态转变温度较高，形变量不大，形变-回复具有双重性，另外有些合金还会显示超弹性，有些形状记忆合金经过特殊热处理，还能显示二维形状记忆特性。

形状记忆聚合物（Shape Memory Polymers，简写SMP）或称形状记忆高分子，由固定相或称硬相（hard domain）和软化-硬化可逆相或称软相（soft domain）构成，通过可逆相的可逆变化而具有形状记忆效应。形状记忆聚合物主要包括聚降冰片烯、反式1，4-聚异戊二烯、苯乙烯-丁二烯共聚物、交联聚乙烯、聚氨酯以及含氟高聚物、聚内酯、亲水凝胶等。

从广义上讲，有些陶瓷也具有形状记忆特性，目前在陶瓷系统中已发现有两种机制产生的形状记忆效应：一种是粘弹性机制导致的形状回复；另一种是和金属合金中相类似的与马氏体相变及其逆相变有关的形状记忆。

三、形状记忆材料在纺织领域的研究

对于纺织领域，形状记忆材料的应用主要集中在功能性方面（如免烫整理、保形性、绝缘性、保暖性、透湿气性、抗皱形和抗冲击性等）和美学方面（如形状记忆花式纱线、形状记忆面料、形状记忆服装和形状记忆装饰织物等）。

形状记忆材料應用于纺织的主要形式包括三种：形状记忆纱线、形状记忆织物和形状记忆化学品。

a.形状记忆纱线：将形状记忆纤维与其他纤维混合制成细丝，然后纺成纱线。

b.形状记忆织物：将形状记忆纱线采用机织，针织和非织的织造工艺织成织物。

c.形状记忆化学品：将形状记忆聚合物制备成乳液、树脂或粘合剂或将形状记忆聚合物材料与天然纤维恰成纤维共同构成复合材料，对织物进行整理，赋予织物形状记忆特性。

随着纺织科学技术的不断深入发展，形状记忆聚合物在纺织领域的研究逐渐增多。20世纪80年代以来，尽管对聚氯酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯嵌段共聚物、聚丁二烯-苯乙烯共聚物、聚降冰片烯等形状记忆聚合物的相关研究报道已有很多，但在纺织领域对于形状记忆聚合物的研究还主要限于聚氯酯。因为在诸多形状记忆聚合物品种中，聚氯酯具有生产成本低，配方可调性大，形变回复量大，形状回复温度选择范围宽（可在-30～70℃灵活控制）等优点，同时它的加工性能良好，适用于挤压、喷射成型、涂层、铸造等成型联合工艺，能满足多种生产需要，其具有良好的透湿气性、热膨胀性、抗皱形、抗震性、保形性、绝缘性和光学折射性能。

归纳起来，形状记忆聚氨酯在纺织领域的应用主要为以下三个方面：用作织物的功能性涂层和功能性整理以获得防水、透气性织物，如运动服、登山服、冲锋衣、帐篷等户外产品以及军用服；利用聚氨酯的形状记忆功能，调整好合适的记忆触发温度用于袖口、领口等服装衬布，使其具有良好的抗皱、保形、尺寸稳定和耐磨等性能，其在使用过程中产生的皱痕可以通过温度的升高使其回复原来的形状；利用聚氯酯的形状记忆功能，可以做矫形、保形用品，如腹带、涂层绷带等。