[发明专利]双向形状记忆聚合物复合材料及其制备方法

权利要求书

1.一种具有双向形状记忆效应的聚合物复合材料，其特征在于：该聚合物复合材料包含至少两层叠加粘合在一起的聚合物，其中至少一层聚合物是形状记忆聚合物材料。

2.根据权利要求1所述的具有双向形状记忆效应聚合物复合材料，其特征在于，所述至少两层叠加粘合在一起的聚合物中还包含一层弹性体材料和/或一层能够弯曲变形并能主动回复的塑胶薄片。

3.根据权利要求1所述的具有双向形状记忆效应聚合物复合材料，其特征在于，所述形状记忆聚合物材料是选自聚氨酯、交联聚乙烯、聚降冰片烯、反式聚异戊二烯或苯乙烯-丁二烯共聚物等。

4.根据权利要求1所述的具有双向形状记忆效应聚合物复合材料，其特征在于，所述弹性体材料是硬度或模量介于橡胶与塑料之间，能够弯曲变形也能够延展变形且其变形可以主动回复的聚合物，优选聚氨酯弹性体树脂、SBS树脂、丙烯-丁烯共聚物、硬质橡胶或硅橡胶。

5.根据权利要求1所述的具有双向形状记忆效应聚合物复合材料，其特征在于，所述塑胶薄片是室温模量高于500MPa、不易发生延展变形但能够弯曲变形并能主动回复的塑料薄片，优选硬质聚氨酯薄片、聚酯薄片或尼龙薄片。

6.根据权利要求1-5任意一项所述的具有双向形状记忆效应聚合物复合材料，其特征在于，所述聚合物复合材料在低温(T₁)下保持初始形状不变；在温度高于转变温度(T_t)时发生形状变化，并在高温(T₂)范围内保持变形的形状不变；而且当聚合物复合材料在环境温度从高温(T₂)降到低温(T₁)时，在无外力作用下，能从高温的形状变形回复到低温形状；所述低温(T₁)是低于转变温度(T_t)的温度，所述高温(T₂)是高于转变温度(T_t)的温度。

7.根据权利要求1-5任意一项所述的具有双向形状记忆效应聚合物复合材料，其特征在于，所述形状记忆性能是通过改变外界刺激条件来实现，而且所述转变条件是由聚合物复合材料中的形状记忆聚合物材料的回复温度(T_r)或其他回复条件而决定。

8.根据权利要求1-5任意一项所述的具有双向形状记忆效应聚合物复合材料，其特征在于，所述聚合物复合材料的双向形状记忆性能可以通过改变形状记忆聚合物材料厚度、弹性体材料的厚度和/或塑料薄片的弹性、硬度或变形量来调节。

9.一种具有双向形状记忆效应的聚合物复合材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

1)提供一层形状记忆聚合物材料，将该形状记忆聚合物材料升温后变形或改变其他刺激条件后变形，然后降温至室温下或返回初始转变状态固定变形，放置待用；

2)提供一层弹性体材料或其他能够主动回复的聚合物材料；

3)将上述变形后的形状记忆聚合物材料与能够主动回复的弹性材料粘接在一起，固化，即得。

10.根据权利要求9所述的具有双向形状记忆效应聚合物复合材料的制备方法，其特征在于，所述形状记忆聚合物材料是选自聚氨酯、交联聚乙烯、聚降冰片烯、反式聚异戊二烯或苯乙烯-丁二烯共聚物。

11.根据权利要求9所述的具有双向形状记忆效应聚合物复合材料的制备方法，其特征在于，所述弹性体材料是硬度或模量介于橡胶与塑料之间，能够弯曲变形也能够延展变形且其变形可以主动回复的聚合物，优选聚氨酯弹性体树脂、SBS树脂、丙烯-丁烯共聚物、硬质橡胶或硅橡胶。

12.根据权利要求9所述的具有双向形状记忆效应聚合物复合材料的制备方法，其特征在于，所述塑胶薄片是室温模量高于500MPa、不易发生延展变形但能够弯曲变形并能主动回复的塑料薄片，优选硬质聚氨酯薄片、聚酯薄片或尼龙薄片。

13.根据权利要求9所述的制备具有双向形状记忆效应的聚合物复合材料的方法，其特征在于，该聚合物复合材料聚合物纤维、聚合物膜片或聚合物板材。

14.根据权利要求9所述的制备具有双向形状记忆效应的聚合物复合材料的方法，其特征在于，所述步骤3)中的粘接方法是采用粘胶剂粘接、高分子溶液粘接或层压粘接。