[发明专利]一种具有橡胶状弹性的形状记忆聚合物

说明书

技术领域

本发明涉及一种记忆材料，特别是涉及一种具有橡胶状弹性的形状记忆聚合物。

背景技术

目前已有的热驱动形状记忆材料（合金，聚合物等）在高温（高于形状恢复温度）下有良好的弹性，而在低温（低于形状恢复温度）下呈现准塑性变形或脆性破坏。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具有橡胶状弹性的形状记忆聚合物。为有机硅(胶)与乙烯醋酸乙烯酯(或其复合/混合物, 如热融胶)相混合而成,并可通过加热来恢复原来的形状（热驱动），此形状记忆聚合物在高低温下都有如橡胶般的优异弹性性能。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

 一种具有橡胶状弹性的形状记忆聚合物，此形状记忆聚合物在高低温下都有良好的弹性性能，其组份为有机硅或有机胶和乙烯醋酸乙烯酯或其复合物或混合物，如热融胶；其热驱动温度为乙烯醋酸乙烯酯或其复合物或混合物的融化或软化温度，热驱动温度通过选择具有相应的融化或软化温度的乙烯醋酸乙烯酯或其复合物或混合物来实现；其有机硅或有机胶和乙烯醋酸乙烯酯或其复合物或混合物的体积比为10:1至1:1。

所述的一种具有橡胶状弹性的形状记忆聚合物，提高其有机硅或有机胶的含量：增加形状记忆聚合物的形状恢复率；而提高其乙烯醋酸乙烯酯或其复合物或混合物的含量：增加形状记忆聚合物的形状固定率。

所述的一种具有橡胶状弹性的形状记忆聚合物，其有机硅或有机胶是双组份或单组份，并是固化类型的有机硅或有机胶，如紫外光固化。

所述的一种具有橡胶状弹性的形状记忆聚合物，本聚合物附加其它组分，增强材料热力学性能。

所述的一种具有橡胶状弹性的形状记忆聚合物，本聚合物采用成分差异的有机硅或有机胶,调节其强度和刚性,及加工工艺的相互匹配性。

所述的一种具有橡胶状弹性的形状记忆聚合物，本聚合物加入颗粒或纤维,提高材料的强度和刚性。

所述的一种具有橡胶状弹性的形状记忆聚合物，本聚合物加入导电颗粒或纤维,使材料通过通电或电阻加热的方式达到形状恢复。

本发明的优点与效果是：

本发明为一种新型（橡胶状）弹性形状记忆聚合物，可以如橡胶那样在高低温下都呈现优异的弹性性能。此种形状记忆材料克服了现有形状记忆材料(合金,聚合物等)在相对低温(低于形状恢复温度)下呈现准塑性变形或脆性破坏的问题。

附图说明

图1为本发明之循环单轴拉伸试验室温(低温)下循环加载（A）平直（原始）a形状照片；

图2为本发明之循环单轴拉伸试验室温(低温)下循环加载（A）平直（原始）b形状照片；

图3 为本发明之循环单轴拉伸试验室温(低温)下循环加载（A）平直（原始）a-b形状曲线；

图4为本发明之循环单轴拉伸试验室温(低温)下循环加载（B）弯曲（临时）a形状照片；

图5为本发明之循环单轴拉伸试验室温(低温)下循环加载（B）弯曲（临时）b形状照片；

图6 为本发明之循环单轴拉伸试验室温(低温)下循环加载（B）弯曲（临时）a-b形状曲线；

图7 为本发明橡胶状弹性形状记忆聚合物在加热下的形状恢复过程照片。

注：本发明的附图为状态分析示意图或照片，图中文字或影像不清晰并不影响对本发明技术方案的理解。

具体实施方式

下面参照附图对本发明进行详细说明。

本发明所提的弹性形状记忆聚合物，至少包含两个基本组分：有机硅(胶) 和乙烯醋酸乙烯酯（EVA），通过附加其它组分，可达到增强材料热力学性能的目的。有机硅(胶)可以是双组份或单组份。也可以是各种固化类型(如紫外光固化)的有机硅(胶)。

在将有机硅(胶)和乙烯醋酸乙烯酯(或其复合/混合物)混合并固化后, 如图 1之循环单轴拉伸试验所示,生成物具有很好的弹性性能,且加载和卸载曲线基本重合。

因为有机硅(胶)以硅-氧（Si-O）键为主链结构，键能在有机硅(胶)中为121千卡/克分子，所以有机硅(胶)产品的热稳定性高，并有优异的弹性性能。高温下分子的化学键不断裂、不分解。同时有机硅（胶）也耐低温。无论是化学性能还是物理机械性能，随温度的变化都很小。

乙烯醋酸乙烯酯(或其复合/混合物)在受热后会变软(融化)。因为有机硅(胶)和乙烯醋酸乙烯酯(或其复合/混合物)之间不发生剧烈的化学反应,本热驱动形状记忆聚合物的形状恢复温度即为乙烯醋酸乙烯酯(或其复合/混合物)的受热软化(融化)温度。