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形狀記憶聚合物及其應用(精)/軟物質前沿科學叢書 版權信息
- ISBN：9787030729224
- 條形碼：9787030729224 ; 978-7-03-072922-4
- 裝幀：一般膠版紙
- 冊數：暫無
- 重量：暫無
- 所屬分類：>>
形狀記憶聚合物及其應用(精)/軟物質前沿科學叢書 內容簡介
作為智能材料的一大類，形狀記憶聚合物由于其可設計性強、材料種類廣泛，在航空航天、生物醫學等領域有著巨大的潛在應用價值，近年來發展迅速，已經成為研究熱點。本書從形狀記憶聚合物的種類、機理、多功能性、材料的近期新研究方向等方面作了全面綜述，涵蓋了目前國內外研究進展及應用進展；深入探討了形狀記憶的分子設計和機理等基礎理論、測試與表征等。基于基體的不同，介紹了目前的形狀記憶聚合物材料；綜合分析了不同致動形式的形狀記憶聚合物；對于目前發展前沿的可重構形狀記憶聚合物材料、雙向形狀記憶材料、4D打印材料進行了詳細分析；對形狀記憶聚合物的應用現狀和發展前景作了全面的介紹。 本書適合高分子科學和材料領域的學者和碩士研究生、博士研究生閱讀。本書也可作為智能聚合物材料相關領域的科研人員、工程技術人員以及相關專業的學生的參考書。
形狀記憶聚合物及其應用(精)/軟物質前沿科學叢書 目錄
目錄
叢書序
前言
第1章 緒論 1
參考文獻 4
第2章 形狀記憶聚合物分類 6
2.1 形狀記憶聚氨酯 6
2.1.1 形狀記憶聚氨酯的概念與發展 6
2.1.2 形狀記憶聚氨酯的分類 7
2.1.3 形狀記憶能力的影響因素 15
2.1.4 展望 20
2.2 形狀記憶環氧樹脂 21
2.2.1 形狀記憶環氧樹脂基體研究 21
2.2.2 形狀記憶環氧樹脂的多重形狀記憶性能 24
2.2.3 形狀記憶環氧樹脂泡沫的研究 28
2.2.4 形狀記憶環氧樹脂復合材料 31
2.2.5 含有動態共價網絡的形狀記憶聚合物 36
2.2.6 3D打印形狀記憶環氧樹脂 41
2.2.7 形狀記憶環氧樹脂的應用 44
2.3 形狀記憶氰酸酷樹脂 45
2.3.1 環氧-氰酸酯形狀記憶樹脂 46
2.3.2 雙馬來酰亞胺-氰酸酯形狀記憶樹脂 49
2.3.3 液體丁臆橡肢-氰酸酯形狀記憶樹脂 49
2.3.4 聚多元醇-氰酸酯形狀記憶樹脂 51
2.3.5 3D打印氰酸酯材料 53
2.3.6 輻照對形狀記憶氰酸酯的影響 54
2.3.7 小結 58
2.4 形狀記憶杜仲膠 58
2.4.1 形狀記憶杜仲肢復合體系 59
2.4.2 形狀記憶杜仲肢增強體系 65
2.4.3 其他形狀記憶杜仲肢復合體系 66
2.4.4 小結 68
2.5 形狀記憶聚降冰片烯 69
2.5.1 開環易位聚合聚降冰片烯樹脂 70
2.5.2 聚氨酯-聚降冰片烯形狀記憶樹脂 73
2.5.3 聚氯乙烯-聚降冰片烯形狀記憶樹脂 74
2.5.4 聚乳酸-聚降冰片烯形狀記憶樹脂 75
2.5.5 乙丙橡肢-聚降冰片烯形狀記憶樹脂 77
2.5.6 聚降冰片烯樹脂可逆塑性形狀記憶性能探究 78
2.5.7 小結 80
2.6 形狀記憶聚酰亞胺 81
2.7 形狀記憶聚醚醚酮 89
參考文獻 91
第3章 多重形狀記憶聚合物 107
3.1 多重形狀記憶聚合物簡介 107
3.2 多重形狀記憶聚合物類型 109
3.2.1 基于多重相態的多重形狀記憶 109
3.2.2 基于寬熱轉變溫度的多重形狀記憶體系 112
3.2.3 基于多剌激響應的多重形狀記憶聚合物 118
3.3 基于動態可逆共價鍵的形狀記憶聚合物 122
3.3.1 動態共價鍵筒介 122
3.3.2 基于動態可逆共價鍵的形狀記憶聚合物類型 123
3.3.3 小結 131
參考文獻 132
第4章 不同致動形式的形狀記憶聚合物 136
4.1 電致形狀記憶聚合物 136
4.1.1 電致形狀記憶聚合物的分類 137
4.1.2 電致形狀記憶聚合物的應用 150
4.2 磁致形狀記憶聚合物 153
4.2.1 磁致形狀記憶聚合物的分類 154
4.2.2 磁致形狀記憶聚合物的應用 161
4.3 光致形狀記憶聚合物 164
4.3.1 光化學反應型 165
4.3.2 光熱效應型 172
4.3.3 光致形狀記憶誘導光源 177
4.3.4 幾種常見光致形狀記憶聚合物 182
4.3.5 光致形狀記憶聚合物的應用 185
4.4 化學環境響應形狀記憶聚合物 186
4.4.1 水溶液響應形狀記憶聚合物 186
4.4.2 pH響應形狀記憶聚合物 188
4.4.3 化學環境響應形狀記憶聚合物的應用 190
4.4.4 展望 191
參考文獻 192
第5章 雙向形狀記憶聚合物 200
5.1 液晶彈性體 200
5.1.1 液晶彈性體的分類 200
5.1.2 液晶彈性體的形變機理 201
5.1.3 液晶彈性體的制備與單疇化取向 201
5.1.4 刺激響應類型 205
5.1.5 多功能性液晶彈性體 220
5.1.6 液晶彈性體的應用 224
5.27 JC凝膠 229
5.2.1 熱響應性水凝肢 229
5.2.2 pH響應性水凝肢 232
5.2.3 光響應性水凝肢 235
5.2.4 化學環境響應性水凝肢 239
5.2.5 電響應性水凝肢 239
5.2.6 磁響應性水凝肢 242
5.2.7 水凝肢的應用 244
5.3 結構設計-自折疊/自卷曲材料 250
5.3.1 自折疊機理 251
5.3.2 自折疊結構制備 256
5.3.3 自折疊聚合物結構設計 256
5.3.4 鉸鏈模型及折紙模型 267
5.3.5 展望 273
參考文獻 274
第6章 4D打印形狀記憶聚合物材料研究進展 284
6.1 形狀記憶聚合物與4D打印技術 284
6.2 光固化4D打印形狀記憶聚合物 287
6.2.1 光固化成型技術 287
6.2.2 4D打印形狀記憶光敏樹脂及其基本要求 289
6.2.3 光引發自由基聚合 290
6.2.4 光引發劑 292
6.2.5 添加劑 294
6.2.6 光敏形狀記憶樹脂的基本要求 295
6.2.7 光固化4D打印形狀記憶聚合物的研究現狀 296
6.3 擠出成型4D打印形狀記憶聚合物 299
6.3.1 擠出成型技術 299
6.3.2 機械性能 301
6.3.3 流變學性能 301
6.3.4 熱性能 302
6.3.5 墨水直寫打印用形狀記憶樹脂材料及其基本要求 302
6.3.6 熔融沉積4D打印形狀記憶聚合物的研究現狀 304
6.3.7 墨水直寫4D打印形狀記憶聚合物的研究現狀 307
6.4 噴墨4D打印形狀記憶聚合物 310
6.4.1 Polyjet成型技術 310
6.4.2 Polyjet用形狀記憶樹脂及其基本要求 311
6.4.3 噴墨4D打印形狀記憶聚合物的研究現狀 311
6.5 多材料及多功能4D打印 313
6.5.1 4D打印多層復合材料結構設計原則 314
6.5.2 4D打印多組分復合材料設計原則 315
6.5.3 多材料4D打印 316
6.5.4 多功能4D打印 318
參考文獻 321
第7章 形狀記憶聚合物的應用 326
7.1 SMP在生物醫學中的應用 326
7.1.1 形狀記憶聚合物在生物醫學領域的應用條件 326
7.1.2 腔內設備 328
7.1.3 口腔頜面 332
7.1.4 骨科 336
7.1.5 手術器械 337
7.1.6 其他 339
7.2 SMP在航空航天領域的應用 339
7.2.1 可展開結構 340
7.2.2 可折疊結構 344
7.2.3 智能蒙皮/機翼 345
7.3 SMP在工業中的應用 347
7.4 SMP在微觀領域的應用 351
7.4.1 形狀記憶過濾材料 351
7.4.2 形狀記憶微圖案 353
7.4.3 形狀記憶微流控制 354
7.4.4 形狀記憶薄膜/涂層 356
7.4.5 形狀記憶輔助自修復 357
7.4.6 形狀記憶智能黏結 358
參考文獻 360
叢書序
前言
第1章 緒論 1
參考文獻 4
第2章 形狀記憶聚合物分類 6
2.1 形狀記憶聚氨酯 6
2.1.1 形狀記憶聚氨酯的概念與發展 6
2.1.2 形狀記憶聚氨酯的分類 7
2.1.3 形狀記憶能力的影響因素 15
2.1.4 展望 20
2.2 形狀記憶環氧樹脂 21
2.2.1 形狀記憶環氧樹脂基體研究 21
2.2.2 形狀記憶環氧樹脂的多重形狀記憶性能 24
2.2.3 形狀記憶環氧樹脂泡沫的研究 28
2.2.4 形狀記憶環氧樹脂復合材料 31
2.2.5 含有動態共價網絡的形狀記憶聚合物 36
2.2.6 3D打印形狀記憶環氧樹脂 41
2.2.7 形狀記憶環氧樹脂的應用 44
2.3 形狀記憶氰酸酷樹脂 45
2.3.1 環氧-氰酸酯形狀記憶樹脂 46
2.3.2 雙馬來酰亞胺-氰酸酯形狀記憶樹脂 49
2.3.3 液體丁臆橡肢-氰酸酯形狀記憶樹脂 49
2.3.4 聚多元醇-氰酸酯形狀記憶樹脂 51
2.3.5 3D打印氰酸酯材料 53
2.3.6 輻照對形狀記憶氰酸酯的影響 54
2.3.7 小結 58
2.4 形狀記憶杜仲膠 58
2.4.1 形狀記憶杜仲肢復合體系 59
2.4.2 形狀記憶杜仲肢增強體系 65
2.4.3 其他形狀記憶杜仲肢復合體系 66
2.4.4 小結 68
2.5 形狀記憶聚降冰片烯 69
2.5.1 開環易位聚合聚降冰片烯樹脂 70
2.5.2 聚氨酯-聚降冰片烯形狀記憶樹脂 73
2.5.3 聚氯乙烯-聚降冰片烯形狀記憶樹脂 74
2.5.4 聚乳酸-聚降冰片烯形狀記憶樹脂 75
2.5.5 乙丙橡肢-聚降冰片烯形狀記憶樹脂 77
2.5.6 聚降冰片烯樹脂可逆塑性形狀記憶性能探究 78
2.5.7 小結 80
2.6 形狀記憶聚酰亞胺 81
2.7 形狀記憶聚醚醚酮 89
參考文獻 91
第3章 多重形狀記憶聚合物 107
3.1 多重形狀記憶聚合物簡介 107
3.2 多重形狀記憶聚合物類型 109
3.2.1 基于多重相態的多重形狀記憶 109
3.2.2 基于寬熱轉變溫度的多重形狀記憶體系 112
3.2.3 基于多剌激響應的多重形狀記憶聚合物 118
3.3 基于動態可逆共價鍵的形狀記憶聚合物 122
3.3.1 動態共價鍵筒介 122
3.3.2 基于動態可逆共價鍵的形狀記憶聚合物類型 123
3.3.3 小結 131
參考文獻 132
第4章 不同致動形式的形狀記憶聚合物 136
4.1 電致形狀記憶聚合物 136
4.1.1 電致形狀記憶聚合物的分類 137
4.1.2 電致形狀記憶聚合物的應用 150
4.2 磁致形狀記憶聚合物 153
4.2.1 磁致形狀記憶聚合物的分類 154
4.2.2 磁致形狀記憶聚合物的應用 161
4.3 光致形狀記憶聚合物 164
4.3.1 光化學反應型 165
4.3.2 光熱效應型 172
4.3.3 光致形狀記憶誘導光源 177
4.3.4 幾種常見光致形狀記憶聚合物 182
4.3.5 光致形狀記憶聚合物的應用 185
4.4 化學環境響應形狀記憶聚合物 186
4.4.1 水溶液響應形狀記憶聚合物 186
4.4.2 pH響應形狀記憶聚合物 188
4.4.3 化學環境響應形狀記憶聚合物的應用 190
4.4.4 展望 191
參考文獻 192
第5章 雙向形狀記憶聚合物 200
5.1 液晶彈性體 200
5.1.1 液晶彈性體的分類 200
5.1.2 液晶彈性體的形變機理 201
5.1.3 液晶彈性體的制備與單疇化取向 201
5.1.4 刺激響應類型 205
5.1.5 多功能性液晶彈性體 220
5.1.6 液晶彈性體的應用 224
5.27 JC凝膠 229
5.2.1 熱響應性水凝肢 229
5.2.2 pH響應性水凝肢 232
5.2.3 光響應性水凝肢 235
5.2.4 化學環境響應性水凝肢 239
5.2.5 電響應性水凝肢 239
5.2.6 磁響應性水凝肢 242
5.2.7 水凝肢的應用 244
5.3 結構設計-自折疊/自卷曲材料 250
5.3.1 自折疊機理 251
5.3.2 自折疊結構制備 256
5.3.3 自折疊聚合物結構設計 256
5.3.4 鉸鏈模型及折紙模型 267
5.3.5 展望 273
參考文獻 274
第6章 4D打印形狀記憶聚合物材料研究進展 284
6.1 形狀記憶聚合物與4D打印技術 284
6.2 光固化4D打印形狀記憶聚合物 287
6.2.1 光固化成型技術 287
6.2.2 4D打印形狀記憶光敏樹脂及其基本要求 289
6.2.3 光引發自由基聚合 290
6.2.4 光引發劑 292
6.2.5 添加劑 294
6.2.6 光敏形狀記憶樹脂的基本要求 295
6.2.7 光固化4D打印形狀記憶聚合物的研究現狀 296
6.3 擠出成型4D打印形狀記憶聚合物 299
6.3.1 擠出成型技術 299
6.3.2 機械性能 301
6.3.3 流變學性能 301
6.3.4 熱性能 302
6.3.5 墨水直寫打印用形狀記憶樹脂材料及其基本要求 302
6.3.6 熔融沉積4D打印形狀記憶聚合物的研究現狀 304
6.3.7 墨水直寫4D打印形狀記憶聚合物的研究現狀 307
6.4 噴墨4D打印形狀記憶聚合物 310
6.4.1 Polyjet成型技術 310
6.4.2 Polyjet用形狀記憶樹脂及其基本要求 311
6.4.3 噴墨4D打印形狀記憶聚合物的研究現狀 311
6.5 多材料及多功能4D打印 313
6.5.1 4D打印多層復合材料結構設計原則 314
6.5.2 4D打印多組分復合材料設計原則 315
6.5.3 多材料4D打印 316
6.5.4 多功能4D打印 318
參考文獻 321
第7章 形狀記憶聚合物的應用 326
7.1 SMP在生物醫學中的應用 326
7.1.1 形狀記憶聚合物在生物醫學領域的應用條件 326
7.1.2 腔內設備 328
7.1.3 口腔頜面 332
7.1.4 骨科 336
7.1.5 手術器械 337
7.1.6 其他 339
7.2 SMP在航空航天領域的應用 339
7.2.1 可展開結構 340
7.2.2 可折疊結構 344
7.2.3 智能蒙皮/機翼 345
7.3 SMP在工業中的應用 347
7.4 SMP在微觀領域的應用 351
7.4.1 形狀記憶過濾材料 351
7.4.2 形狀記憶微圖案 353
7.4.3 形狀記憶微流控制 354
7.4.4 形狀記憶薄膜/涂層 356
7.4.5 形狀記憶輔助自修復 357
7.4.6 形狀記憶智能黏結 358
參考文獻 360
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形狀記憶聚合物及其應用(精)/軟物質前沿科學叢書 節選
第1章 緒論 近年來，我國大力實施創新驅動發展戰略，科技迎來了飛速發展，與此同時，人們對生活品質的需求日益增加，新材料作為制造業強國的三大基礎要素(新型信息技術、新材料、技術創新體系)之一正在經歷一個機遇與挑戰并存的時代，智能材料、功能材料、納米材料、環境友好型材料、生物材料等一大批新材料不斷出現在人們的日常生活中，其中，智能材料是一種能夠自主感知外界刺激并作出適當處理的新型功能材料，是現在高技術新材料發展的重要方向之一。 形狀記憶材料作為智能材料中的一類，是指能夠在外界條件如光、熱、電、磁、化學環境等刺激下發生形狀的變化并在一定條件下保持該臨時形狀，而當刺激條件再次施加時能夠回復到原始形狀的一種材料[1]。形狀記憶性能示意如圖1-1所示。 圖1-1 形狀記憶性能示意圖 現階段研究的形狀記憶材料有形狀記憶合金(SMA)、形狀記憶聚合物(SMP)、形狀記憶陶瓷、形狀記憶凝膠等。SMP因其具有形變量大、價廉、制備簡單、原料廣泛、應用范圍寬等優點而備受關注。SMP材料根據其驅動方式不同可以分為熱致、磁致、電致、光致、化學感應型等。目前研究的磁致、電致、光致SMP材料主要是通過在熱致聚合物基體中添加功能性填料，利用添加材料吸收其他能量后轉化為熱能以驅動聚合物基體的形變，所以大部分的其他感應型SMP仍歸結為熱致SMP材料。因為熱致SMP的研究具有普適性和基礎性，所以該方面的研究得以廣泛開展。已經開發的具有形狀記憶性能(SME)的聚合物材料有聚氨酯、聚酯、環氧樹脂、嵌段共聚物、聚酰胺、聚烯烴、聚降冰片烯、聚苯乙烯等。此類材料均具有一相轉變溫度，加熱達到這一溫度后，驅動聚合物分子鏈段運動并利用鏈段運動的凍結而固定臨時形狀；再次加熱，鏈段可以運動回復到自由狀態從而材料回復到原始形狀。隨著材料的不斷發展和聚合物科學研究的不斷深化，人們發現，通過結構設計，可以實現聚合物的形狀記憶性能優化以及多功能性的賦予。 SMP作為第三代智能材料，由于其特有的形狀記憶效應及刺激響應能力，而被廣泛地運用在表面工程、生物工程、航空航天、智能傳感器等諸多領域，大大提高了實際的生產效率，解決了其他材料無法克服的問題。因此SMP的研究對推動和發展國家生產力具有重要作用。通過對聚合物硬段(化學交聯點、鏈段物理纏結、聚合物結晶、分子間相互作用)與軟段(鏈段的相轉變、可逆化學鍵合)的合理調控，材料能夠固定臨時形狀，并在感知外界刺激作用后發生形狀變化，回復到初始的永久形狀，同時由于聚合物材料的可設計性，科學家利用動態共價鍵、氫鍵、分子間相互作用、材料復合及液晶相等方法，開發出一系列具有自愈合、可重構、大應變、多刺激響應及雙向可逆等特殊功能的SMP，也使得對SMP的研究獲得了國內外越來越多的關注[2-6]。 熱致SMP是研究其他類型SMP材料的基礎，具有*為廣泛的應用前景，目前較為全面地開展了熱致SMP基體材料、性能、相應的理論模型及機理的研究。材料的性能是由其微觀結構決定的，通過控制調節聚合物分子鏈段的結構可得到特定的性能。SMP特有的刺激響應性能也是由其特有的微觀結構決定的。通常，熱致SMP由可逆相與固定相兩相組成，固定相起到保持原始形狀的作用，一般由材料中的物理交聯點或化學交聯點承擔；可逆相起到保持臨時形狀的作用，由聚合物中鏈段的熔融結晶或無定形玻璃化過程承擔。加熱達到可逆相的熔點或玻璃化轉變溫度時，可逆相鏈段能夠自由運動，在此時能夠賦形，接著利用降溫使分子鏈結晶或玻璃化來固定可逆相而獲得臨時形狀；再次升溫超過可逆相的熔點或玻璃化轉變溫度時，受到熵變驅動，鏈段再次自由運動趨于回復到自由狀態而材料回復到原始形狀。根據轉變溫度及交聯點的不同，熱致SMP材料可以歸結為以下三種：①物理交聯的半結晶熱塑型材料；②化學交聯的半結晶材料；③化學交聯的玻璃態熱固性材料。三種SMP相應的賦形及回復機理如圖1-2所示。 圖1-2 SMP的機理圖 具有以上結構特征的聚合物均有望發展為SMP材料，通過調節聚合物分子鏈段中結構可以得到不同的SMP材料；而在聚合物中添加功能性納米粒子或在聚合物鏈段中引入功能基團，可以獲得多功能性的SMP材料。 能夠對外界刺激作出反應的形狀記憶性能，廣泛存在于多種材料中，但是因一直沒有開發出其用途而未受關注。直到1963年，美國海軍武器研究所的Buehler在專利中首次提到鎳鈦合金的形狀記憶性能，并指出這種材料有望用于航天、工程、醫學領域，這才使形狀記憶合金(SMA)材料得到廣泛研究。SMA的形狀記憶性能是利用合金的馬氏體相變晶格的可逆變化來實現的。早在1951年就發現了交聯型聚乙烯的熱致形狀記憶性能，但直到20世紀70年代美國國家航空航天局(NASA)探索了這種聚合物的特殊性質在航天領域的潛在價值，SMP才引起人們重視，到20世紀80年代SMP作為功能材料中一個新的分支獲得發展。隨后各國先后開展了不同類型SMP的研究，其中法國CDF Chimie公司，日本三菱(Mitsubishi)重工公司、Zeon公司，美國CRG公司等開發了一系列的產品。 隨著聚合物材料的發展及形狀記憶機理研究的不斷完善，人們發現越來越多的聚合物具有形狀記憶性能。雖然現在對形狀記憶性能仍沒有一個精確的界限，但是傳統上所說的“形狀記憶聚合物”必須有一定的形狀固定率與形狀回復率。Xie認為形狀記憶是聚合物的能力而不是性質，因此通過結構設計或與其他材料復配，很多聚合物可顯示出形狀記憶性能。 現在，SMP材料的研究不再局限于形狀記憶效應(SME)的研究，而是更多關注其實際應用中的功能性研究。為了提高SMP的實際應用價值和應用范圍，其機械性能的提高是目前研究的一大重點。無機納米粒子或纖維填充是提高聚合物材料強度和模量常用的方法，納米黏土、云母、玻璃纖維填充于SMP中均能起到提高材料機械強度的作用。加入改性后的納米顆粒可增加與基體的相容性，能夠進一步優化材料的性能，比如，表面改性二氧化硅顆粒加入聚氨酯(PU)中，由于提高了結合力從而得到高強度的SMP材料[7，8]。通過引入高模量的剛性聚合物也能夠提高SMP材料的強度。 SMP材料是集感應、驅動為一體的智能材料，其不需要外加的驅動裝置就能根據感應外界條件變化而作出反應，即靠自身的熱熵能將熱能轉化為動能從而達到驅動的目的。由于這一“智能”特點，SMP材料在生物醫學、航天材料、軍事、微觀領域，以及工業中(包括傳感材料、紡織材料中)有著廣泛的應用前景。本書將在第7章分別介紹這些應用。 形狀記憶性能的表征主要是通過彎曲實驗和拉伸實驗兩種方式進行的，而具體的表征，其計算形狀固定率與形狀回復率的公式因實驗儀器的不同而略有不同，但是計算基礎是一致的，即通過計算得到暫時形變、永久形變、剩余形變之間的關系。而對于形狀記憶性能的測試儀器，則由*初的不同的溫度環境下的外力控制，到可程序控制的萬能試驗機及動態熱機械分析儀(DMA)。通過應變的測量計算形狀固定率(Rf)和形狀回復率(Rr)的具體表達式如下： (1-1) (1-2) 式(11)和式(1-2)中，Li是樣品的原始長度；Ld是樣品的變形長度；Lf對應固定的樣品變形長度；Lr是樣品回復后的長度[911]。用以上公式計算時，操作簡單，只需提供兩個不同溫度的環境，如兩個不同溫度的水浴條件或烘箱環境就可以實現，但是該方法得到的實驗數據的精確度不高，且缺乏相應的動態變化過程的應力、應變、溫度等數據采集。 通過彎曲實驗來計算Rf和Rr時，需要將樣品彎曲為一定角度θmax，而后觀察測量固定的角度θfixed及回復的角度θi[1-2，1-3]。用角度的變化來計算Rf和Rr，公式為式(1-3)和式(1-4)。該方法同上述方法一樣易于操作，不需要特殊的儀器就能進行，缺點也是不能提供動態的數據，其精確度有待提高。 (1-3) (1-4) (1-5) (1-6) (1-7) 式(16)中，Rr，tot是總的形狀回復率;εm是拉伸的*大應變; εp是回復后對應的應變; N是循環對應的次數。式(1.7)中，εu是固定臨時形狀的剩余應變。現在研究SME時多數用式(15)~式(17)來計算Rr，Rr，tot以及Rf，該方法能夠準確地計算具體的數值及多次循環的平均值，更加真實地反映形狀記憶過程，并可以用來記錄在循環過程中的溫度、應力、應變的對應動態變化，而被廣泛采用。可以進行這項研究的儀器包括帶有高低溫箱的萬能試驗機及動態熱機械分析儀。 參考文獻 [1]Lendlein A，Kelch S.Shapememory polymers.Angew.Chem.Int.Ed.，2002，41(12):20342057. [2]Zhang D J，Cheng Z J，Kang H J，et al.A smart superwetting surface with responsivity in both surface chemistry and microstructure.Angew.Chem.Int.Ed.，2018，57(14):37013705. [3]Hager M D，Bode S，Weber C，et al.Shape memory polymers:Past，present and future developments.Progress in Polymer Science，2015，4950:333. [4]Leng J，Lan X，Liu Y，et al.，Shapememory polymers and their composites:Stimulus methods and applications.Progress in Materials Science，2011，56(7)：10771135. [5]Chen S J，Ban J F，Mub L N，et al.Development of liquid crystalline polyurethane composites with stagingresponsive shape memory effects.Polymer Chemistry，2018，9(5):576583. [6]Liu R Y，Kuang X，Deng J N，et al.Shape memory polymers for body motion energy harvesting and selfpowered mechanosensing.Advanced Materials ，2018，30(8):1705195. [7]Jang M K，Hartwig A，Kim B K.Shape memory polyurethanes crosslinked by surface modified silica particles.J.Mater.Chem.，2009，19(8):11661172. [8]Jung D H，Jeong H M，Kim B K，Organicinorganic chemical hybrids having shape memory effect.J.Mater.Chem.，2010，20(17):34583466. [9]Vechambre C，Chaunier L，Lourdin D.Novel shapememory materials based on potato starch.Macromolecular Materials and Engineering，2010，295(2):115122. [10]Wang Y L，Huang M N，Luo Y F，et al.In vitro degrad
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