Page 25 - 《橡塑技术与装备》2017年22期（11月下半月塑料）

研究与开发 周成飞·形状记忆聚合物辐射加工技术进展

形状记忆聚合物辐射加工技术进展

Recent advances in radiation processing of shape memory polymers

周成飞
( 北京市射线应用研究中心 辐射新材料北京市重点实验室，北京 100015)

摘要 ： 目前，一般把利用高能射线（如 γ 射线和电子束等）与物质相互作用的物理效应、化学效应和生物效应来对材料进行
加工处理的手段称为辐射加工。迄今为止，辐射加工技术在聚合物的许多方面获得了很好应用，其中，形状记忆聚合物材料的辐
射加工作为这一领域的一个重要发展方向而受到了人们的极大关注。因此，本文主要就这方面的研究进展作一综述。
关键词 ： 形状记忆聚合物 ；辐射加工 ；技术
中图分类号 ： TQ381 文章编号 ： 1009-797X(2017)22-0009-05
文献标识码 ： B DOI:10.13520/j.cnki.rpte.2017.22.002

形状记忆聚合物（SMP）是指能够在外界条件（如 随着 SGF 含量的增加而下降。
光、热、电、磁、化学环境等）刺激下发生形状的变 白克铭等 [11] 还研究了多官能团单体的用量、官能
化并保持该暂时形状，而再次施加刺激条件时能够回 团数目以及吸收剂量对 SBS 与 LLDPE 共混物的强化
复到原始形状的一类聚合物。SMP 作为集感应与驱动 辐射交联效应。结果表明，随吸收剂量的增加，SBS/
于一体的智能聚合物材料，在医学、生活、工业、航 LLDPE 共混物的交联程度增加 ；多官能团单体的加入
天领域具有潜在的应用价值 [1~8] 。 能够提高共混物的交联程度 ；相同吸收剂量时，官能
团数目越多，交联程度越高；吸收剂量高于 150 kGy 时，
1 聚烯烃类聚合物 多官能团单体的加入可以提高 SBS/LLDPE 共混物的
Wang 等 [9] 曾将聚 ( 苯乙烯 - 丁二烯 - 苯乙烯 ) 拉伸强度 ；强化辐射交联 SBS/LLDPE 共混物具有优
(SBS) 三嵌段共聚物与线性低密度聚乙烯（LLDPE） 异的形状记忆性能。而王永坤等 [12] 也采用 γ 射线辐照
共混，并经 γ- 射线辐照制备了形状记忆聚合物 方法制备了辐射交联的形状记忆 SBS/LLDPE 共混物。
（SMP）。将不同质量份数的导电炭黑（CB）填充到 结果发现 SBS/LLDPE 共混物随吸收剂量的增加，交
SMP 中，制成一种新型的电活性形状记忆 CB/SBS/ 联度增大，拉伸强度与断裂伸长率均逐渐降低 ；此外，
LLDPE 复合材料。研究结果表明，由于 CB 的增强作 适度交联的 SBS/LLDPE 共混物呈现良好的形状记忆
用，使材料在拉伸强度、储能模量和热机械性能上都 效应，形变回复率高于 95%。另外，Xiang 等 [13] 则
获得提高，而熔融温度和体积电阻却下降。并且，这 用电子束辐照方法制备了低密度聚乙烯（LDPE）/ 聚
一复合材料的电活性形状记忆效应受 CB 质量份数和 丙烯 (PP) 熔融共混的热塑性形状记忆材料，辐照剂量
施加电压的影响，但在形状恢复试验中可以得到良 是 5、10、15、25、50 和 100 kGy。结果发现，与辐
好的形状恢复。而 Yongkun 等 [10] 则用填充短玻纤 照的富 PP 共混物及未经辐照的共混物相比，富 LDPE
（SGF）和 γ- 射线辐照的方法制备了形状记忆 SGF/ 的共混物具有更优越的形状记忆性能。并且，增加辐
SBS/ 聚乙烯复合材料。结果发现，SGF 作为增强填 照剂量会有利提升形状恢复能力。
料可显著增加玻璃态和橡胶态的模量、拉伸强度和形
状记忆性能。当 SGF 含量＜ 2%（质量百分比）时， 作者简介 ：周成飞（1958-），男，研究员，主要从事高分
在不同温度下几分钟就都可完全恢复，而恢复速度则 子功能材料及其射线改性技术研究。
收稿日期 ：2017-06-27

年
2017 第 43 卷 ·9·