一种热塑性硫化胶压缩模式下形状记忆行为的表征方法技术

本发明专利技术为一种热塑性硫化胶压缩模式下形状记忆行为的表征方法，为压缩模式下热塑性硫化胶形状记忆行为的定量评价提供了一种有效方法。其定量表征方法为：(1)将圆柱状热塑性硫化胶样品的初始高度记为H0，然后固定在简易压缩夹具上，预热10min；(2)施加外力，使预热后的热塑性硫化胶样品发生形变，之后迅速浸入冰水混合物中定型，记录样品高度为H1；(3)去除外力，将样品在室温下自然放置24hr，记录样品高度为H2；(4)将(3)中的热塑性硫化胶样品置于(1)中的升温环境下，记录样品高度为H3；(5)计算热塑性硫化胶的形状固定率(SF)和形变回复率(SR)，分别为：分别为：分别为：分别为：

【技术实现步骤摘要】
一种热塑性硫化胶压缩模式下形状记忆行为的表征方法


[0001]本专利技术属于功能高分子材料的
，具体涉及一种热塑性硫化胶压缩模式下形状记忆行为的表征方法，具体地说，涉及一种热塑性硫化胶压缩模式下的形状记忆行为，通过考核形状固定率和形变回复率，获得对热塑性硫化胶在压缩模式下的形状记忆性能的定量表征方法。

技术介绍

[0002]形状记忆材料是一种新型智能材料。形状记忆是指具有一定形状的固体材料在特定条件下产生塑性变形，在不同外界环境变化(如温度、力、电磁、溶剂和湿度等)的刺激下可消除其塑性变形，并且可以恢复到原先的形状。早在20世纪30年代，Olander在金-镉合金中首次发现了形状记忆现象；20世纪60年代，A.Charlesby在一次实验中偶然对拉伸变形的交联聚乙烯加热，首次发现了形状记忆高分子的奇特现象；近年来，由于具有质轻价廉、形变量大、变形容易、形状恢复温度便于调整等优点，形状记忆高分子在航空航天、生物医药、传感制动等领域展示出优越的性能，与之相关的产业正在蓬勃发展，并带来巨大的经济社会效益。
[0003]通常来说，具有形状记忆行为的高分子材料可以看作由两相组成，即用以记忆原始形状的固定相，以及受外界刺激而发生变化实现临时形状的记忆与回复的可逆相；形状记忆高分子材料的固定相一般为高分子的交联结构或分子链的物理缠结点，而可逆相通常为高分子材料中可发生可逆相转变的相结构，其开关温度通常为玻璃化转变温度或熔点。但是，目前对于热塑性硫化胶形状记忆行为的研究，通常仅采用拉伸模式和弯曲模式进行测试和表征；而实际上热塑性硫化胶在压缩模式下也会产生形状记忆效应，压缩形状记忆行为的表征，无论在理论研究还是实际应用方面，均具有重要意义，但到目前为止，尚未见到为人们普遍认可的压缩形状记忆行为的定量表征方法。与拉伸模式和弯曲模式下形状记忆行为相比，热塑性硫化胶在压缩模式下的形状记忆行为能够克服形状记忆高分子材料中固定相的熔体强度过低、两相界面结合较差导致的拉伸应变较小等问题，并且在可逆相回复过程中可以提供更强劲的弹性回复驱动力，从而使热塑性硫化胶形状记忆高分子材料具有更加优异的形状固定率和形变回复率。
[0004]压缩模式下热塑性硫化胶的形状记忆行为是热塑性硫化胶的重要性能，目前对热塑性硫化胶的形状记忆行为的研究仅局限于拉伸模式和弯曲模式，而关于压缩模式下的形状记忆行为没有报道，因此急需一种热塑性硫化胶在压缩模式下形状记忆行为的定量表征方法。

技术实现思路

[0005]技术问题：本专利技术的目的在于提出一种热塑性硫化胶压缩模式下形状记忆行为的表征方法，解决目前还没有被人们普遍认可的压缩模式下热塑性硫化胶形状记忆行为表征方法的问题。
3135SB，醋酸乙烯含量12％，NBR牌号为N41，丙烯腈含量29％，试样不应有气泡、杂质和损伤。
[0019](1)将圆柱状的乙烯-醋酸乙烯共聚物/丁腈橡胶热塑性硫化胶样品的初始高度记为 H0＝10.00mm，将其固定在简易压缩夹具上，在95℃的环境下预热10min；
[0020](2)将预热后的圆柱状热塑性硫化胶样品，在95℃的条件下，在压缩夹具上施加外力，使样品发生形变，达到50％的形变后，在维持外力的情况下，将压缩夹具及样品一同迅速浸入冰水混合物中降温定型，此时样品的高度为H1＝5.00mm；
[0021](3)将圆柱状热塑性硫化胶样品从简易压缩夹具上取下，在室温下自然放置24hr，样品的高度为H2＝5.11mm；
[0022](4)将(3)中的圆柱状热塑性硫化胶样品重新置于95℃的环境，5min后，样品的高度为H3＝9.91mm；
[0023](5)经计算，乙烯-醋酸乙烯共聚物/丁腈橡胶热塑性硫化胶的形状记忆高分子材料的形状固定率(SF)和形变回复率(SR)分别是97.89％及98.16％。
[0024]实施例2：EVA/NBR热塑性硫化胶压缩模式下形状记忆行为的定量表征
[0025]用模压法制备圆柱状EVA(乙烯-醋酸乙烯共聚物)/NBR(丁腈橡胶)(质量比＝60/40) 硫化橡胶样品，样品高度为10mm，采用过氧化物硫化体系动态硫化而制备，EVA牌号为 3135SB，醋酸乙烯含量12％，NBR牌号为N41，丙烯腈含量29％，试样不应有气泡、杂质和损伤。
[0026](1)将圆柱状的乙烯-醋酸乙烯共聚物/丁腈橡胶热塑性硫化胶样品的初始高度记为 H0＝10.00mm，将其固定在简易压缩夹具上，在95℃预热10min；
[0027](2)将预热后的圆柱状热塑性硫化胶样品，在95℃的条件下，在压缩夹具上施加外力，使样品发生形变，达到50％的形变后，在维持外力的情况下，将压缩夹具及样品一同迅速浸入冰水混合物中降温定型，此时样品的高度为H1＝5.00mm；
[0028](3)将圆柱状热塑性硫化胶样品从简易压缩夹具上取下，在室温下自然放置24hr，样品的高度为H2＝5.07mm；
[0029](4)将(3)中的圆柱状热塑性硫化胶样品重新置于95℃的环境，5min后，样品的高度为H3＝9.88mm；
[0030](5)经计算，乙烯-醋酸乙烯共聚物/丁腈橡胶热塑性硫化胶的形状记忆高分子材料的形状固定率(SF)和形变回复率(SR)分别是98.60％及97.57％。
[0031]实施例3：EVA/NBR热塑性硫化胶压缩下形状记忆行为的定量表征
[0032]用模压法制备圆柱状EVA(乙烯-醋酸乙烯共聚物)/NBR(丁腈橡胶)(质量比＝70/30) 硫化橡胶样品，样品高度为10mm，采用过氧化物硫化体系动态硫化而制备，EVA牌号为 3135SB，醋酸乙烯含量12％，NBR牌号为N41，丙烯腈含量29％，试样不应有气泡、杂质和损伤。
[0033](1)将圆柱状的乙烯-醋酸乙烯共聚物/丁腈橡胶热塑性硫化胶样品的初始高度记为 H0＝10.00mm，将其固定在简易压缩夹具上，在95℃预热10min；
[0034](2)将预热后的圆柱状热塑性硫化胶样品，在95℃的条件下，在压缩夹具上施加外力，使样品发生形变，达到50％的形变后，在维持外力的情况下，将压缩夹具及样品一同迅速浸入冰水混合物中降温定型，此时样品的高度为H1＝5.00mm；
[0035](3)将圆柱状热塑性硫化胶样品从简易压缩夹具上取下，在室温下自然放置24hr，样品的高度为H2＝5.02mm；
[0036](4)将(3)中的圆柱状热塑性硫化胶样品重新置于95℃的环境，5min后，样品的高度为H3＝9.79mm；
[0037](5)经计算，乙烯-醋酸乙烯共聚物/丁腈橡胶热塑性硫化胶的形状记忆高分子材料的形状固定率(SF)和形变回复率(SR)分别是99.55％及95.78％。
[0038]实施例4：EAA/CR热塑性硫化胶压缩模式下形状记忆行为的定量表征
[0039]用模压法制备圆柱状EAA(乙烯-丙烯酸共聚物)/CR(氯丁橡胶)(质量比＝60/40)硫化橡胶样品，样品高度为10mm，采用金属氧化物本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种热塑性硫化胶压缩模式下形状记忆行为的表征方法，其特征在于，所述方法步骤如下：(1)将圆柱状热塑性硫化胶样品的初始高度记为H0，然后将其固定在简易压缩夹具上，之后在特定的温度下，预热10min；如果热塑性硫化胶的基体热塑性塑料为晶态高分子，特定的温度通常在其熔点附近，如果热塑性硫化胶的基体热塑性塑料为非晶态高分子，则特定的温度通常在其玻璃化转变温度附近；(2)将预热之后的圆柱状样品，在预热的温度条件下，在压缩夹具...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙颖涛，李嘉豪，王兆波，
申请(专利权)人：青岛科技大学，
类型：发明
国别省市：