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本文对不同成膜温度下制备成的形状记忆聚氨酯膜的微结构及其性能进行了测试及机理分析,在此基础上探讨形状记忆聚氨酯应用于纺织领域开发智能纺织品的可行性。 成膜温度影响形状记忆聚氨酯膜的微结构,从而影响材料的各项宏观性能(热力学性能、透气性能、形状记忆功能等)。随着成膜温度的增加,软硬链段相分离程度增加,软段相的玻璃化转变温度有所上升;硬段相的结晶度增加,晶体的完备性增强。所取试样的各项性能实验结果表明:在成膜工艺温度为120℃时所制备成膜的微结构以及相分离程度较好,各项性能为最优。 水汽分子与形状记忆聚氨酯膜的相容性取决于水汽分子与高聚物链段单元中极性基团的相互作用,还与水汽的活性有关。研究表明,水汽分子在形状记忆聚氨酯膜内的吸附行为遵循基于Langmuir方程与Flory-Huggins方程的双模式吸附,在高水汽活性条件下出现类聚现象。而体系的扩散是由自由体积,扩散活化能,水汽分子与形状记忆聚氨酯膜极性基团的相互作用力共同的结果。 形状记忆聚氨酯膜的透气性能随着温度的增加有显著的增加,而且在材料软链段的玻璃化转变温度区域内有突变,整个曲线呈现S形。透湿气性能随着膜两侧的水汽压差增加而增加。成膜温度的升高有利于透气性能的提高。 形状记忆聚氨酯的形状记忆行为实质是软段相中柔性分子链的运动,其对温度的依赖性取决于软段相的玻璃化转变温度;而形状记忆的恢复率及恢复速度则决定于硬段相区域的稳定性。在理论上,本文在4元件粘弹性模型的基础上,建立了形状记忆聚氨酯的粘弹性力学模型。 从理论和实验研究工作表明,通过优选制备工艺,形状记忆聚氨酯应用于纺织领域,开发智能纺织品是切实可行的。