纳米材料增强形状记忆聚氨酯的研究
记忆棉是什么材料做的
记忆棉是什么材料做的记忆棉是一种新型的材料，它的英文名叫做Memory Foam，是一种由聚氨酯发泡材料制成的高科技产品。
记忆棉最初是由NASA为了改善飞行员在长时间飞行中的坐姿舒适度而研发出来的，后来逐渐应用到了床垫、枕头、汽车座椅等领域，因为其优异的舒适性和支撑性而备受青睐。
那么，记忆棉究竟是由什么材料做成的呢？记忆棉的主要原料是聚氨酯，聚氨酯是一种聚合物材料，具有优异的弹性和耐磨性，因此非常适合用于制作记忆棉产品。
记忆棉的制作过程可以简单概括为，将聚氨酯发泡材料加入特定的添加剂，经过高温加热后，形成了具有记忆功能的记忆棉。
记忆棉在生产过程中还会添加一些化学物质，使得它具有一定的弹性和柔软度，这样才能够给人们带来舒适的使用体验。
记忆棉的特点主要体现在其对温度和压力的敏感性上。
当记忆棉受到压力时，会根据受力部位的形状，自动调整材料的分布，形成一个符合人体曲线的支撑面，从而有效减轻压力，提高睡眠质量。
而且，记忆棉还具有随温度变化而改变硬度的特性，当温度升高时，记忆棉会变得更加柔软，从而更好地适应人体的曲线，给人们带来更加舒适的使用感受。
除了用于床垫和枕头上，记忆棉还被广泛应用于医疗保健领域。
由于其出色的支撑性和减压性能，记忆棉制成的床垫和坐垫可以有效缓解人们长时间坐卧带来的身体疲劳和不适感，对于一些需要长时间卧床的患者来说，记忆棉制品更是一种理想的选择。
此外，记忆棉还被用于汽车座椅和办公椅等场合，为人们提供舒适的坐姿体验。
总的来说，记忆棉是一种由聚氨酯发泡材料制成的高科技产品，其特点主要体现在对温度和压力的敏感性上。
记忆棉制品不仅具有出色的支撑性和舒适性，还被广泛应用于床垫、枕头、医疗保健产品、汽车座椅和办公椅等领域。
它的出现为人们的生活带来了更多的舒适和便利，相信在未来，记忆棉将会有更广阔的应用前景。
形状记忆高分子材料
4.1 存在的问题
在SMA 的研究和应用中,目前尚存在许多有待解决的问题,例如: (1) 由亍SMA 的各种功能均依赖亍马氏体相变,需要不断对其加热、冷 却及加载、卸载,且材料变化具有迟滞性,因此SMA 只适用亍低频(10Hz 以下)窄带振劢中,这就大大限制了材料的应用。 (2) SMA 自身存在损伤和裂纹等缺陷,如何兊服这些缺陷,改善材料性能 是当前迫切需要解决的问题。 (3) 现有的SMA 机构模型在实际工程应用中都还存在一些缺陷,如何兊 服这些缺点,从而精确地模拟出SMA 的材料行为也是一个需要研究的重 要课题; (4) 在医学应用方面,还需继续研究SMA 的生物相容性和细胞毒性。 (5) SMA 作为一种新型功能材料,其加工和制备工艺较难控制,目前还没 有形成一条SMA 自劢生产线,此外材料成本也相当昂贵。 (6) 为了提高应用水平,SMA 元器件还需要迚一步微型化,提高反应速度 和控制精度,在这方面仍有许多工作要做。
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除了目前的用途外，形状记忆高分子材料期望在更多领 域开辟其潜在的用途：第一，土木建筑，如固定铆钉、空隙 密封、异径管连接等；第二，机械制造，如自劢启闭阀门、 热收缩管、防音辊、防震器、连接装置、衬里材料、缓冲器 等；第三，电子通讯，如电子集束管、电磁屏蔽材料、光记 录媒体、电缆防水接头等；第四，印刷包装，如热收缩薄膜、 夹层覆盖、商标等；第五，医疗卫生，如人工假肢套、绷带、 夹板、矫形材料、扩张血管、四肢模型材料等；第六，日常 用品，如便携式餐具、头套、人造花、领带、衬衣领、包装 材料等；第七，文体娱乐，如文具、教具、玩具、体育保护 器材；第八，科学试验，如大变形的应变片；第九，其他， 如商品识伪、火灾报警、口香糖基料、服装定型剂、丝绸印 染剂、用亍机械零件模拟实验（作矿井柔性支架）等。相信 未来形状记忆高分子材料会更好地为我们服务。
形状记忆聚己内酯基聚氨酯输尿管支架管的制备及性能
形状记忆聚己内酯基聚氨酯输尿管支架管的制备及性能张宁欣;安子韩;赵义平;代凤英;陈莉【摘要】本研究致力于制备一种具有形状记忆效应的聚己内酯基聚氨酯输尿管支架管.选用分子量为2000的聚己内酯二元醇(PCL-diol)为软段,异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)为硬段,1,4-丁二醇(BDO)为扩链剂,制备了不同软-硬段比例的聚氨酯;并进一步采用熔融挤出法制备双J型聚氨酯支架管.通过各种实验手段研究了聚己内酯基聚氨酯(PCLUs)的结构,测试分析了PCLUs支架管的相转变温度;通过拉伸及形状记忆测试研究了支架管的力学性能和形状记忆性;通过体外模拟降解实验进一步分析了支架管的降解性.随着硬段比例的增加,PCL U s力学强度大幅提高;熔融温度(T m)由50.4℃降为37.1℃,更接近于人体温度;其形状固定率(Rf)和形状回复率(Rr)均达到了87％以上;相比于临床用不可降解输尿管支架管,本研究所制备的支架管(PCLU4)在前6周基本无降解,至30周时降解率可达90％.【期刊名称】《材料科学与工程学报》【年(卷),期】2019(037)001【总页数】6页(P17-21,117)【关键词】形状记忆;聚氨酯;输尿管支架管;可降解【作者】张宁欣;安子韩;赵义平;代凤英;陈莉【作者单位】分离膜与膜过程国家重点实验室,天津工业大学材料科学与工程学院,天津 300387;分离膜与膜过程国家重点实验室,天津工业大学材料科学与工程学院,天津 300387;分离膜与膜过程国家重点实验室,天津工业大学材料科学与工程学院,天津 300387;分离膜与膜过程国家重点实验室,天津工业大学材料科学与工程学院,天津 300387;分离膜与膜过程国家重点实验室,天津工业大学材料科学与工程学院,天津 300387【正文语种】中文【中图分类】TQ317;TB341 引言目前，生物医用高分子材料的应用已遍及人工器官、外科修复、理疗康复、诊断治疗和药物释放等医学领域[1]。
具有形状记忆效应的硅烷化聚己内酯型聚氨酯
Silylated ห้องสมุดไป่ตู้CL Based Polyurethane with Shape Memory Effect
J I J i an z hong , X I A Zhe an, WEN G Sheng guang , CH EN J i an di ng ( School of Mater ial s Science and E ngi neer ing , E ast China Univ ersi ty of S ci ence and T echnol ogy , Shanghai 200237 , China) Abstract: P oly( caprolact one) ( PCL ) diols w it h low average degree of poly merizat io n ( DPn is 1050) w er e prepared by bulk polym er izat ion fro m capro lact one init iat ed by t he mix ture of P EG400 and tit anium alkox ide. T hese PCL diols w ere used t o react w it h 4, 4 dipheny lmet hane diisocyanat e and 3 aminopropylt riethox ysilane in sequence using N, N dimethy lfor mamide as so lvent . Af t er r em oval of the solv ent , t he sily lat ed PCL based poly uret hanes ( SP CLU ) w ere obt ained by moist ure curing. T he eff ect of the PCL block DPn on t he crosslinking, cryst allizat ion behavior, t ensile propert ies and shape memory pro pert ies of SP CLU netw or ks w ere studied in det ail. Result s show that t he cryst al linit y, melt ing point, tensile m odulus, and elo ng at ion at break o f SP CL U incr ease w it h increasing t he P CL block DPn fr om 10 to 50, w hereas t he cr osslinking densit y of SP CL U decreases. T he SPCL Us w it h P CL block of high cry st allinit y show go od shape m em ory ef fect . T he shape reco very rat io is 95% - 100% and t he shape recovery t emperat ur e cor respo nds to t he cry st alline melt ing t em perat ure of PCL block in t he copoly mer. Key words: poly( caprolact one) ; po lyuret hane; cro sslinking ; silane; shape m em ory
形状记忆高分子材料的设计原理及制备
目前生产量最大的是交联聚乙烯 类形状记忆聚合物，它已被广泛应用 于电线电缆，化工管道的连接与保护， 在仪表保护，家用电器等领域也有应 用。
聚氨酯类SMP
由芳香族的二异氰酸酯与具有一定分 子量的端羟基聚醚或聚酯反应生成氨基甲 酸酯的预聚体，在用多元醇如丁二醇等扩 链后可生成具有嵌段结构的聚氨酯。
70年代至今 交联聚烯烃类 形状记忆聚合 物广泛应用于 电线电缆，管 道的接续与防 护，至今F系 列战斗机，波 音飞机上的电 线接续与线挽 仍在广泛使用 这类记忆材料。
形状记忆材料可通过热、化 学、机械、光、磁或电等外加刺 激,触发材料作出响应,从而改变 材料的技术参数,诸如形状、位置、 应变、硬度、频率、摩擦和动态 或静态特征等。由于形状记忆材 料具有优异的性能,诸如形状记忆 效应、高回复形变、良好的抗震 性和适应性,以及易以线、颗粒或 纤维的形式与其他材料结合形成 复合材料等,使其发展越来越受到 重视 。
目前具有形状记忆功能的聚合物 基复合材料的研究等方面仍有很多工 作要做。但随着研究的进一步深入， 形状记忆聚合物的性能会不断提高， 成本会不断降低。形状记忆聚合物作 为一种新型的功能高分子材料必将在 汽车，电子，化工，包装，玩具，日 用品等领域等到更广泛的应用，并产 生良好的经济效益和社会效益。
化学感应型SMP
利用材料周围的介质性质的变化来激 发材料变形和形状回复。 常见的化学感应方式有pH变化、平衡 离子置换、螯合反应、相转变反应和氧化 还原反应等，这类材料如部分皂化的聚丙 烯酰胺、聚乙烯醇和聚丙烯酸混合物薄膜 等。
据其组成可分为： 交联聚烯烃类SMP 聚氨酯类SMP 聚酯类SMP
聚氨酯的结晶性及其调控技术研究进展
聚氨酯的结 晶性及其调控 技术研究进展
２ ０ １ ４年 ・ 第 １ 期
聚 氨 酯 的 结 晶 性 及 其 调 控 技 术 研 究 进 展
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 １ ０ ０ ０ １ ５ ）
摘 要 ：本 文 介 绍 了 聚氨 酯 结 晶性 的特 点 ，并 综 述 了其 调 控 技 术 的研 究进 展 ，最后 对 聚 （ 氨 酯 一 酰 亚 胺 ） 的 结 晶 性 也 作
等密切相关 。并且 ，在实 际应用 中可 以提高 材料 的综 合性 能 ，制备 出一些特殊 的聚氨酯 材料 （ 如形状 记忆 材料 和液 晶材料等 ） 。因此 ，本文 主要 就聚氨酯的结 晶性及其调 控技
术研究进展作一评述 。
１ 聚氨 酯 的结 晶性
事实上 ，聚氨酯可 以通过选择 适 当化学 结构 或适 当相 对分子质量 的软段 ，使它不结 晶。聚氨酯的硬段可能结 晶 ， 形成 的微 晶 ，其尺 寸一般 为几 至二 十纳米 左右 ，然 而 ，聚
过程是 ： （ １ ）将 聚碳 酸酯 二醇 加热 到 １ １ Ｏ ℃ ，搅拌 下抽真 空 ，脱水 ３ ｈ后 ，冷却备用 。再称取 ６ ５ ｇ聚碳酸酯二醇 于反 应器 中 ，边 搅 拌 边 加 入 ０ ． ５ ｇ辛 酸 亚 锡 ，并 将 温 ，必须克服硬段和软段 间 、
硬段 自身 之间氢键 的束缚 ，得 以重 排形 成微 晶 ，长 成微米
尺寸 的球 晶更难 。用 特殊 的方法制 备 的无氢键 聚氨 酯 ，能
很好地观 察到硬段形成 的球 晶。因为没 有氢键 的束 缚 ，容 易结 晶并 长成 球晶。而聚醚 型聚氨 酯脲 的硬段也 能形 成球 晶，这是 因为脲基 比氨基 甲酸酯基 结构 更为对 称 ，且 软 硬
记忆棉原理问题回答
记忆棉原理
记忆棉，又称为慢回弹泡沫材料，是一种具有形状记忆功能的聚氨酯泡沫材料。
它最初是由NASA为了改善宇航员在高速飞行时的舒适度而发明的。
记忆棉具有以下几个特点：
1. 形状记忆性能：当受到压力变形时，可以迅速恢复原状。
2. 高密度：相对于普通泡沫材料，记忆棉的密度更高。
3. 能够吸收冲击：由于其高密度和形状记忆性能，可以有效地吸收冲击力。
那么，记忆棉是如何实现这些特点的呢？
首先，我们需要了解一下聚氨酯泡沫材料的制作过程。
聚氨酯泡沫材料是由异氰酸酯和多元醇反应生成的。
在制作过程中加入了发泡剂和交联剂。
发泡剂会使得混合物产生大量气泡从而形成泡沫结构；交联剂则会将聚合物链连接起来从而增强材料的强度和稳定性。
而在制作记忆棉时，会在聚氨酯泡沫材料中加入一种叫做TDI的化学物质。
TDI可以使得聚氨酯泡沫材料形成交错的结构，从而增强其形
状记忆性能。
此外，记忆棉中还加入了一些其他的添加剂，如增塑剂、稳定剂等，以达到更好的性能表现。
当记忆棉受到压力变形时，其内部的气泡被挤压变形，但是由于交错
结构的存在，聚氨酯泡沫材料可以迅速恢复原状。
这就是记忆棉具有
形状记忆性能的原理。
另外，由于记忆棉具有高密度和交错结构等特点，使得它可以有效地
吸收冲击力。
例如，在汽车座椅和枕头等应用中，记忆棉可以缓解人
体长时间坐着或躺着所带来的不适感觉。
综上所述，记忆棉是一种具有形状记忆功能、高密度和吸收冲击等特
点的聚氨酯泡沫材料。
其原理主要在于加入了TDI等化学物质并形成
交错结构，从而实现了形状记忆性能。
记忆棉是什么材料做的
记忆棉是什么材料做的
记忆棉是一种新型的材料，它被广泛应用于床垫、枕头、汽车座椅等产品中。
那么，记忆棉到底是什么材料做的呢？接下来，我们将深入探讨记忆棉的材料成分、特性以及其在生活中的应用。
首先，让我们来了解一下记忆棉的材料成分。
记忆棉，也被称为缓冲材料或慢
回弹泡沫，主要由聚氨酯材料制成。
聚氨酯是一种高分子化合物，具有优异的弹性和耐磨性。
记忆棉还包含有微孔结构，这种结构能够根据人体的压力和温度变化而自由调整形状，从而提供更加舒适的支撑和缓冲效果。
其次，记忆棉具有哪些特性呢？首先，记忆棉具有良好的吸震性能，能够有效
减缓身体对床垫或枕头的压力，减少身体因长时间压迫而产生的不适感。
其次，记忆棉具有良好的透气性，能够有效调节床垫或枕头的温度和湿度，提供更加舒适的睡眠环境。
此外，记忆棉还具有抗菌防螨的特性，能够有效减少细菌和螨虫的滋生，保持床品的清洁卫生。
最后，让我们来看看记忆棉在生活中的应用。
记忆棉广泛应用于床垫和枕头制
品中，能够提供更加舒适的睡眠体验。
此外，记忆棉还被应用于汽车座椅和办公椅等产品中，能够有效减少长时间坐着所带来的不适感。
除此之外，记忆棉还被用于医疗领域，制作康复辅助用品，如轮椅座垫和护理床垫，为患者提供更加舒适的护理环境。
综上所述，记忆棉是一种由聚氨酯材料制成的新型材料，具有良好的吸震性、
透气性和抗菌防螨的特性。
它被广泛应用于床垫、枕头、汽车座椅等产品中，为人们的生活带来了更加舒适的体验。
希望通过本文的介绍，能够让大家对记忆棉有更深入的了解，为选择合适的产品提供参考。
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溶液中借助于溶剂而插层进入蒙脱土的片层间,然后再挥发除去溶剂。这种方
法需要合适的溶剂如水、氯仿和丙酮等来同时溶解聚合物和分散蒙脱土，而
且大量的溶剂不易回收，对环境不利。聚合物熔融插层是指将聚合物熔体与
蒙脱土在一定温度下搅拌混合得到纳米复合材料的方法。聚合物熔融插层与
前两种方法相比具有两个显著的优点：一是不需要有机溶剂，工艺简单，对
环境友好；二是非常适用于需要注射或挤出成型的聚合物，而这些聚合物由
于制备工艺限制很难适用于聚合物溶液插层或单体插层原位聚合。在近年来
聚氨酯基纳米蒙脱土复合材料的研究中，单体插层原位聚合是采用较多的一
种方法。
聚氨酯/蒙脱土纳米复合材料的 制备
蒙脱土改性聚氨酯红外谱图
聚氨酯/蒙脱土纳米复合材料片 层结构表征
形状记忆材料的研究
形状记忆高分子材料（SMP）是一种功能性高分子材料，是高分子材料研究、 开发、应用的一个新分支，它同时具备塑料和橡胶的共性。随着对高分子结 构和特性认识的深化，以及高分子合成技术的发展，使高分子材料通过分子 设计得到预期的结构和性能成为现实。形状记忆高分子材料就是运用现代高 分子物理学和高分子合成及改性技术，对通用高分子材料进行分子组合和改 性，如对聚乙烯，聚酯，聚异戊二烯，聚氨酯等高分子材料进行分子组合及 分子结构调整，使它们在常温范围内具有塑料的性质，即刚性、形状稳定回 复性;同时在一定温度下(所谓记忆温度下)具有橡胶的特性，主要表现为材料 的可变形性和形状回复性，也就是材料的记忆功能。
蒙脱土含量对纳米复合材料拉伸强度的影响
蒙脱土含量对纳米复合材料断裂伸长率的影响
致谢
本论文是在孙金鹏老师的悉心指导下完成的。在学习期间，在学习、生
活和工作上孙金鹏老师给予了细心的指导和极大的关心，在此表示最衷心的
感谢和崇高的敬意!在实验上，孙金鹏老师也给予了具体的指导和极大的关心。
老师镇密的
思想、严谨的作风使我受益匪浅。在此向他们表示衷心的感谢!
X-射线衍射分析
聚氨酯/蒙脱土XRD谱图
透射电镜分析
聚氨酯/蒙脱土透射电镜照片
聚氨酯/蒙脱土纳米复合材料的 热稳定性分析
加入蒙脱土前后聚氨酯微分热重曲线
聚氨酯/蒙脱土纳米复合材料的 形状记忆性能
蒙脱土含量对形状记忆性能的影响
不同温度下PU/MMT的形状记忆性能
聚氨酯/蒙脱土纳米复合材料力 学性能
聚氨酯/蒙脱土纳米复合材料
蒙脱土纳米复合材料的制备方法一般可以分为单体插层原位聚合，聚合
物溶液插层和聚合物熔融插层三种。单体插层原位聚合的方法是指蒙脱土首
先被合成聚合物的单体或单体溶液溶胀，然后原位聚合，聚合反应可以由热
引发，也可以由引发剂引发。另外，引发剂和催化剂还可以在蒙脱土溶胀前
通过离子交换固定在蒙脱土的层间。聚合物溶液插层是指聚合物大分子链在
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纳米材料增强形状记忆聚氨酯的 研究
姓名：李春钢 学号：05
学院：北华航天工业学院 班级：07841
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目录
形状记忆材料的研究 纳米复合形状记忆材料的研究 蒙脱土纳米复合材料论文结构 聚氨酯/蒙脱土纳米复合材料的制备研究综述 聚氨酯/蒙脱土纳米复合材料片层结构表征主要结论 聚氨酯/蒙脱土纳米复合材料的热稳定性分析问题讨论 聚氨酯/蒙脱土纳米复合材料的形状记忆性能 聚氨酯/蒙脱土纳米复合材料力学性能 致谢
感谢高分子材料应用技术教研室各位老师的关心与指导！
感谢关心和帮助过我的高分子材料应用技术专业07级的所有同学！
由于作者水平有限，时间仓促，论文中难免存在错误和缺点，敬请各位
批评和指正。
感谢老师们的关注
纳米复合形状记忆材料的研究
通过纳米材料改性技术优化材料的性能，将纳米尺寸的无机物（金属、非金 属）和有机物分散在树脂基体中形成的有机/无机纳米复合材料，其中，分散 相尺寸至少在一维方向上小于100 nm。由于分散性的纳米尺寸效应、大比表 面积使其具有较高的物理化学反应活性，极易与聚合物达到分子水平的结合， 使纳米复合材料具有一般工程塑料不具备的优异性能，如高强度和耐热性、 高阻隔和自熄灭性、抗静电性、防辐射及优良加工性等。纳米塑料的优异特 性使其有广阔应用前景和商业开发价值，成为纳米技术最早实现产业化的技 术之一。因此将纳米粒子引入形状记忆材料来改善材料性能也颇具研究价值。 目前对于纳米复合形状记忆材料的研究，主要是针对于形状记忆基体的增强， 形状记忆性能的高和电致形状记忆材料的开发。