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1、第43卷第8期塑料工業(yè)CHINAPLAnCSINDUSTRY·l15·2015年8月納米纖維素增強(qiáng)形狀記憶聚氨酯材料的研究術(shù)趙云，陳蕭宇，龐勇，李潔華，譚鴻(高分子材料工程國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，四川大學(xué)高分子科學(xué)與工程學(xué)院，四川成都610065)摘要：首先通過對(duì)纖維素微晶酸解得到纖維素納米晶體(CNC)，然后用其對(duì)聚氨酯(PU)進(jìn)行增強(qiáng)改性，通過溶液法制備了形狀記憶CNC／PU復(fù)合材料。通過透射電子顯微鏡觀測了CNC的尺寸及分散情況，對(duì)CNC／PU復(fù)合材料進(jìn)行了紅外、力學(xué)性能、動(dòng)態(tài)力學(xué)性能和形狀記憶性能分析，并用掃描電子顯微鏡分析了復(fù)合材料的斷面。結(jié)果表明，CNC在Pu基體中分散良
2、好，CNC的加入增加了與Pu之間的相互作用，增強(qiáng)了Pu的力學(xué)性能。CNC／PU復(fù)合材料的形狀記憶性能優(yōu)異。關(guān)鍵詞：形狀記憶；納米纖維素晶體；聚氨酯；復(fù)合材料DOI：10．3969／j．issn．1005—5770．2015．08．028中圖分類號(hào)：TQ323．8文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1005-5770(2015)08—0ll5—04StudyonCelluloseNanocrystalsReinforcedShapeMemoryPolyurethanesZHAOYun，CHENXiao—yu，PANGYong，LIJie-hua，TANHong(CollegeofPolym
3、erScienceandEngineering，StateKeyLaboratoryofPolymerMaterialsEngineering，SichuanUniversity，Chengdu610065，China)Abstract：Cellulosenanocrystals(CNCs)whichwereproducedfromcommercialmicrocrystalline—cellulosebyacidhydrolysiswereusedtoreinforcepolyurethane(PU)，andshapememoryCNCs／PUcompositeswerep
4、reparedbysolutionmethod．ThesizesanddispersionofCNCswereobservedbytransmissionelectronmicroscopy．Themechanicalproperties，dynamicmechanicalpropertiesandshapememorypropertiesoftheCNCs／PUcompositeswereinvestigated．ThefracturesurfacesofCNCs／PUcompositeswereinvestigatedbyscanningelectronmicroscop
5、e．TheresultsshowedthatCNCswerewelldispersedinthePUmatrixanditenhancedtheinteractionwithPUandthemechanicalpropertiesofthecomposites．TheCNCs／PUcompositeshowedexcellentshapememoryproperties．Keywords：ShapeMemory；CelluloseNanoerystals；Polyurethane；Composites近年來通過向聚合物基體中引入納米粒子來增強(qiáng)憶性能，形狀記憶聚氨酯在生物醫(yī)療領(lǐng)
6、域具有良好的聚合物基體的熱性能及機(jī)械性能已經(jīng)引起了廣大學(xué)者應(yīng)用前景J，如手術(shù)縫合線j、支架材料_4]、生物的極大關(guān)注。在眾多納米增強(qiáng)材料中，纖維素納米晶傳感器_5』、冠狀動(dòng)脈支架等。即便如此，形狀記體是一種從纖維素纖維酸解分離而得的高度結(jié)晶棒狀憶聚氨酯相對(duì)金屬和陶瓷來說它的低硬度大大限制了納米材料，因其具有優(yōu)異的生物降解性能、低密度、其更廣泛的應(yīng)用；其次低硬度也會(huì)導(dǎo)致在形狀記憶過高長徑比、實(shí)用性強(qiáng)、低成本等特點(diǎn)，特別是纖維素程中材料表現(xiàn)出較低的回復(fù)力從而影響其記憶性能。具有很高的模量使得其在眾多領(lǐng)域中備受關(guān)注?。為了克服上述問題，研究者們嘗試添加一些增強(qiáng)物質(zhì)聚氨酯(PU)由交
7、錯(cuò)的軟硬段組成，因其熱力來增強(qiáng)材料，如碳納米管、玻璃纖維、陶瓷顆粒]。學(xué)不相容性使得聚氨酯表現(xiàn)出具有兩相的微相分離結(jié)本文主要采用溶液法添加少量CNC制備CNC／構(gòu)，為形狀記憶聚氨酯材料的形狀記憶性能提供了結(jié)PU復(fù)合材料，少量添加納米纖維素既可以提升復(fù)合構(gòu)基礎(chǔ)。伴隨著優(yōu)異的機(jī)械性能、生物相容性、較寬材料的模量又能保證其彈性性能，而添加量過大會(huì)大的回復(fù)溫度范圍、良好的加工性能以及出色的形狀記大降低復(fù)合材料的彈性l8J。而后對(duì)復(fù)合材料的形狀四川省應(yīng)用基礎(chǔ)研究計(jì)劃資助項(xiàng)目(2013JY0017)，高分子材料工程
