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聚乙烯醇多孔形状记忆材料的制备及性能

2021-11-03马超群师文钊刘瑾姝陆少锋施梦娇

纺织高校基础科学学报 2021年3期
关键词:力学性能结构

马超群,师文钊,刘瑾姝,陆少锋,施梦娇,张 领

(1.西安工程大学 纺织科学与工程学院,陕西 西安 710048;2. 绍兴市柯桥区西纺纺织产业创新研究院,浙江 绍兴 312030)

0 引 言

形状记忆材料是一种能够被加工且固定到一个临时的形状,在外界合适的刺激下能够恢复其初始形状的材料[1]。形状记忆高分子是一类新型的功能高分子材料,如聚乙烯醇[2-3](polyvinyl alcohol,PVA)、聚异戊二烯[4]、聚酯[5]、共聚酯[6]、聚酰胺[7]和聚氨酯[8-9]等高分子材料都具有一定的形状记忆效应。PVA的分子侧链含有大量化学活泼性较高的羟基,通过化学交联或物理结晶形成三维网络作为固定相,而交联点之间的非结晶区作为可逆相,又因PVA的玻璃化温度较低,故PVA具有良好的热致形状记忆性能[10-11]。

由于PVA溶液黏度较大、发泡性能好,故常被应用于制备多孔材料[12]。相较于其他高分子材料,PVA具有良好的生物相容性和生物可降解性,可通过物理交联或化学交联复合其他物质制备PVA基多孔材料,并用作生物医学材料[13]、支撑保护材料[14]、多孔吸附材料[15]和储能材料[16]等。

在PVA的传统发泡工艺中,一般采用淀粉作为模板,利用浓硫酸将淀粉从体系中洗去,从而制备得到PVA多孔材料。但传统方法中的酸洗操作较为复杂,且加重了污水处理的负担。本文将物理发泡法和冷冻干燥法相结合,制备具有均匀孔结构的PVA多孔形状记忆材料,简化PVA多孔材料的成孔工艺,减少污水处理的负担。探讨不同搅拌转速对PVA多孔形状记忆材料孔结构的影响,并对比不同冻融循环次数制备得到的PVA多孔形状记忆材料的热稳定性、结晶性能、力学性能及热致形状记忆性能。……

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