Page 27 - 《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

3 聚己内酯
Zhu 等 [20,21] 曾采用 γ- 射线辐照方法制备了辐
射交联的形状记忆聚己内酯 (PCL)。研究结果表明，
PCL 的分子量越大，辐射交联所需的凝胶化剂量越低。
并且，聚己内酯辐照交联后的弹性模量和耐热性能显
著提高。交联度较高的 PCL 表现出高弹态，可以拉伸，
并具有较好的形状记忆行为。另外，辐射交联使 PCL
图 3 形状记忆聚氨酯的凝胶份数测试结果 的结晶度有所增加，但也使结晶熔点有所降低。而
Zhu 等 [22] 则采用多官能聚丙烯酸酯作敏化剂研究了敏
化辐射交联 PCL 的形状记忆行为。结果表明，PCL 的
辐射交联效率可以通过多官能物质而获得明显提高。
多官能物质用量和官能团数目越多，凝胶含量就越大，
辐射交联效应就越明显。这也表明，多官能团物质直
接参与交联反应。并且，强化辐射交联提高了 PCL 的
热变形温度，提供了更高和更宽的橡胶态平台 ；还获

图 4 形状记忆聚氨酯的弹性模量与温度的关系 得了高于融熔温度的温度下的更高的强度，并提供了
比纯 PCL 更大的变形恢复力。敏化交联 PCL 可获得
100% 的可恢复变形和更快的恢复率。
Zhu 等 [23，24] 则研究了 PCL 与甲基乙烯基硅橡胶
(PMVS) 共混物的辐射交联及形状记忆行为。研究表
明， PMVS 对 PCL 的辐射交联有促进作用，随着共
混物中硅橡胶用量的增加，凝胶化剂量降低，辐射交
联效率提高。共混物的拉伸强度和断裂伸长率随着辐
射剂量的增加而下降，但下降的幅度比纯 PCL-H5 要
小。在低温辐射交联 PCL/PMVS 共混物的弹性模量

图 5 形状记忆聚氨酯的恢复应力与温度的关系 随着硅橡胶含量的增加而下降，在高温随着硅橡胶含
量的增加而升高。适度交联的 PCL/PMVS 共混物具
有较高的形状记忆特性，形变恢复率大于 95%。并且，
朱光 明等 [25] 还研 究了 PCL/ 聚酯 丙烯酸酯 (PEA)共
混物的辐射交联及其形状记忆行为。结果表明，多官
能团 PEA 的加入可以显著提高 PCL 辐射交联的效率；
相同剂量时 , 官能团数目越多、用量越大的样品，生
成的凝胶含量越多，强化辐射交联效应越大。并且，
图 6 聚氨酯形状记忆材料的储能模量与温度的关系
PCL 强化辐照交联后的弹性模量和耐热性能 显著提

另外，Hearon 等 [19] 也自由基抑制剂对聚氨酯形 高。强化交联 PCL 在其熔点以上都呈现出高弹态平
状记忆聚合物敏化辐射交联和热加工稳定性的影响。 台，可以实现形状记忆。且交联度较高，形状记忆恢
辐射方法是电子束敏化剂是丙烯酸类，如季戊四醇三 复速率较快。
丙烯酸酯（PETA），聚氨酯是热塑性聚氨酯，结果表 另 外，Zheng 等 [26，27] 还研究了三羟甲基丙烷三
明，自由基抑制剂 1,4- 苯醌（BQ）在热加工中可防 丙烯酸酯（TMPTA）类多官能团物质对 PCL 的强化
止聚氨酯热降解，在辐射交联时对敏化辐射交联没有 辐射交联效应及形状记忆行为，并考察了两种粒径及
抑制作用。 不同 Fe 3 O 4 量对于复合材料力学性能和形状记忆性能

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