1、LOGO1形狀記憶高分子形狀記憶高分子（SMP） 2目錄目錄 形狀記憶高分子概述形狀記憶高分子概述12 其他種類形狀記憶高分子其他種類形狀記憶高分子34熱致感應型形狀記憶高分子熱致感應型形狀記憶高分子形狀記憶高分子材料的應用形狀記憶高分子材料的應用形狀記憶高分子優缺點及發展趨勢形狀記憶高分子優缺點及發展趨勢531.形狀記憶高分子形狀記憶高分子（SMP）概述）概述 形狀記憶高分子（形狀記憶高分子（Shape Memory PolymerShape Memory Polymer）SMPSMP材料是指具有初始形狀的制品，在一定的條件下改變其材料是指具有初始形狀的制品，在一定的條件下改變其初始形狀并固

2、定后初始形狀并固定后, ,通過外界條件（如熱、光、電、化學通過外界條件（如熱、光、電、化學感應）等的刺激，又可恢復其初始形狀的高分子材料。感應）等的刺激，又可恢復其初始形狀的高分子材料。 1.1 定義：定義：41.2 SMP發展概況發展概況 美國科學家美國科學家A.charlesby 在一次實驗中在一次實驗中偶然對拉伸變偶然對拉伸變形的化學交聯形的化學交聯聚乙烯加熱，聚乙烯加熱，發現了形狀記發現了形狀記憶現象。憶現象。20世紀世紀50年代年代20世紀世紀70年代年代 美國宇航局美國宇航局意識到這種形意識到這種形狀記憶效應在狀記憶效應在航天航空領域航天航空領域的巨大應用前的巨大應用前景。景。 于

3、是重新啟于是重新啟動了形狀記憶動了形狀記憶聚合物的相關聚合物的相關研究計劃。研究計劃。1984年年 法國法國CDFChimie公司開發出了公司開發出了一種新型材料一種新型材料聚降冰片烯，聚降冰片烯，該材料的分子該材料的分子量很高量很高（300萬以上），是萬以上），是一種典型的熱一種典型的熱致型形狀記憶致型形狀記憶聚合物聚合物51988年年 日本的可樂麗日本的可樂麗公司合成出了形公司合成出了形狀記憶聚異戊二狀記憶聚異戊二烯烯 同年，日本三同年，日本三菱重工開發出了菱重工開發出了由異氰酸酯，多由異氰酸酯，多元醇和擴鏈劑三元醇和擴鏈劑三元共聚而成的形元共聚而成的形狀記憶聚合物狀記憶聚合物PUR。19

4、89年年 日本杰昂公司日本杰昂公司開發出了以聚酯開發出了以聚酯為主要成分的聚為主要成分的聚酯酯-合金類形狀合金類形狀記憶聚合物。記憶聚合物。61.3 SMP分類及記憶原理分類及記憶原理 SMP記憶過程即完成：記憶過程即完成： 的循環過程。的循環過程。記憶起始態記憶起始態固定變形態固定變形態恢復起始態恢復起始態 物理因素：熱能，光能，電能和聲能等。物理因素：熱能，光能，電能和聲能等。化學因素：酸堿度，螯合反應和相轉變反應等。化學因素：酸堿度，螯合反應和相轉變反應等。1.3.1 分類分類7 故根據記憶響應機理，形狀記憶高分子可以分故根據記憶響應機理，形狀記憶高分子可以分為以下幾類為以下幾類:1）熱

5、致感應型）熱致感應型SMP2）光致感應型）光致感應型SMP3）電致感應型）電致感應型SMP 4）化學感應型）化學感應型SMP81.3.2 高分子的形狀記憶過程和原理高分子的形狀記憶過程和原理記憶起始形狀的固定相記憶起始形狀的固定相交聯結構交聯結構部分結晶結構部分結晶結構玻璃態玻璃態超高分子鏈的纏繞等超高分子鏈的纏繞等隨溫度變化能可逆地固化和軟化的可逆相隨溫度變化能可逆地固化和軟化的可逆相產生結晶與結晶可逆變化的部分產生結晶與結晶可逆變化的部分結晶相結晶相發生玻璃態和橡膠態可逆轉變的發生玻璃態和橡膠態可逆轉變的相結構相結構1.形狀記憶聚合物的相結構形狀記憶聚合物的相結構92. 產生記憶效應的內在

6、原因產生記憶效應的內在原因 需要從結構上進行分析。由于柔性高分子材料的長需要從結構上進行分析。由于柔性高分子材料的長鏈結構，分子鏈的長度與直徑相差十分懸殊，柔軟而易鏈結構，分子鏈的長度與直徑相差十分懸殊，柔軟而易于互相纏結，而且每個分子鏈的長短不一，要形成規整于互相纏結，而且每個分子鏈的長短不一，要形成規整的完全晶體結構是很困難的。的完全晶體結構是很困難的。10 這些結構特點就決定了大多數高聚物的宏觀結構這些結構特點就決定了大多數高聚物的宏觀結構均是結晶和無定形兩種狀態的共存體系。如均是結晶和無定形兩種狀態的共存體系。如PE，PVC等。高聚物未經交聯時，一旦加熱溫度超過其結晶熔等。高聚物未經交

7、聯時，一旦加熱溫度超過其結晶熔點，就表現為暫時的流動性質，觀察不出記憶特性；點，就表現為暫時的流動性質，觀察不出記憶特性；高聚物經交聯后，原來的線性結構變成三維網狀結構，高聚物經交聯后，原來的線性結構變成三維網狀結構，加熱到其熔點以上是，不再熔化，而是在很寬的溫度加熱到其熔點以上是，不再熔化，而是在很寬的溫度范圍內表現出彈性體的性質，如下圖所示。范圍內表現出彈性體的性質，如下圖所示。113.形狀記憶過程形狀記憶過程LTTg或TTmL+LTTg或TTg或TTmL變形固定恢復L：樣品原長L：變形量122.熱致感應型形狀記憶高分子熱致感應型形狀記憶高分子 這類這類SMP一般都是由防止樹脂流動并記憶起

8、始態一般都是由防止樹脂流動并記憶起始態的固定相與隨溫度變化的能可逆地固化和軟化的可逆的固定相與隨溫度變化的能可逆地固化和軟化的可逆相組成。相組成。13固定相：固定相：可逆相：可逆相：14熱致感應熱致感應SMP相結構相結構固定相固定相化學交聯結構化學交聯結構熱固性熱固性SMP可逆相（物理交聯結構）可逆相（物理交聯結構）結晶態結晶態玻璃態等玻璃態等物理交聯結構物理交聯結構熱塑性熱塑性SMP固定相可逆相固定相可逆相152.1熱致熱致SMP形狀記憶過程形狀記憶過程2.1熱致熱致SMP形狀記憶過程形狀記憶過程(1)(1)熱成形加工熱成形加工一次成型一次成型以熱塑性以熱塑性SMP為例為例加熱AB16(2)

9、變形變形加熱BA17(3)(3)凍結變形凍結變形二次二次成型成型加熱AB18(4)形狀恢復形狀恢復加熱AB192.2 形狀記憶效果形狀記憶效果 由形狀記憶原理可知，可逆相對由形狀記憶原理可知，可逆相對SMP的形的形變特性影響較大，固定相對形狀恢復特性影響較變特性影響較大，固定相對形狀恢復特性影響較大。其中可逆相分子鏈的柔韌性增大，大。其中可逆相分子鏈的柔韌性增大，SMP的的形變量就相應提高，形變應力下降。形變量就相應提高，形變應力下降。 熱固性熱固性SMP同熱塑性同熱塑性SMP相比，形變恢復相比，形變恢復速度快，精度高，應力大，但它不能回收利用。速度快，精度高，應力大，但它不能回收利用。熱致型

10、熱致型SMP與與SMA（形狀記憶合金）相比，（形狀記憶合金）相比，SMP具有如下特征具有如下特征:(a) SMP形變量較高，形狀記憶聚氨酯高于400%；(b) SMP的形狀恢復溫度可以通過化學方法調整；(c) SMP的形狀恢復應力一般均比較低，在9.8129.4MPa(d) SMA的重復形變次數可達104數量級，而SMP僅稍高于 5000次，故SMP的耐疲勞性不理想。(e)目前SMP僅有單向記憶功能，而SMA已發行了雙向記憶 和全方位記憶功能。2.3 SMA和和SAP比較比較2122制備方法制備方法共聚法共聚法交聯法交聯法分子自主裝分子自主裝2.4 熱致熱致SMP制備方法制備方法23 高分子的

11、化學交聯已被廣泛研究，可通過多種方法高分子的化學交聯已被廣泛研究，可通過多種方法得到。得到。 用該法制備熱固性用該法制備熱固性SMP制品時常采用兩步法或多步制品時常采用兩步法或多步技術，在產品定型的最后一道工序進行交聯反應，否則技術，在產品定型的最后一道工序進行交聯反應，否則會造成產品在成型前發生交聯而使材料成型困難。會造成產品在成型前發生交聯而使材料成型困難。2.4.1 交聯法交聯法1. 化學交聯法化學交聯法如可用亞甲基雙丙烯酰胺如可用亞甲基雙丙烯酰胺(MBAA)做交聯劑，將丙烯酸做交聯劑，將丙烯酸十八醇酯十八醇酯(SA)與丙烯酸與丙烯酸(AA)交聯共聚，合成了具有形交聯共聚，合成了具有形狀

12、記憶功能的高分子凝膠。狀記憶功能的高分子凝膠。 242. 物理物理(輻射輻射)交聯法交聯法 大多數產生形狀記憶功能的高聚物都是通過輻射交聯大多數產生形狀記憶功能的高聚物都是通過輻射交聯而制得的，例如聚乙烯、聚己內酯。而制得的，例如聚乙烯、聚己內酯。 采用輻射交聯的優點是：可以提高聚合物的耐熱性、采用輻射交聯的優點是：可以提高聚合物的耐熱性、強度、尺寸穩定性等，同時沒有分子內的化學污染。強度、尺寸穩定性等，同時沒有分子內的化學污染。 朱光明等人研究發現朱光明等人研究發現,聚己內酯經過輻射交聯以后也具聚己內酯經過輻射交聯以后也具有形狀記憶效應有形狀記憶效應,且輻射交聯度與聚己內酯的分子量和輻射且輻

13、射交聯度與聚己內酯的分子量和輻射劑量有很大的關系劑量有很大的關系,同時發現聚己內酯具有形狀恢復響應溫同時發現聚己內酯具有形狀恢復響應溫度較低度較低(約約50)、可回復形變量大的特點。、可回復形變量大的特點。252.4.2 共聚法共聚法 將兩種不同轉變溫度（將兩種不同轉變溫度（Tg或或Tm）的高分子材料聚合成嵌段）的高分子材料聚合成嵌段共聚物。由于一個分子中的兩共聚物。由于一個分子中的兩種（或多種）組分不能完全相種（或多種）組分不能完全相容而導致了相的分離，其中容而導致了相的分離，其中Tg（或（或Tm）低的部分稱為）低的部分稱為軟段軟段，Tg（或（或Tm）高的部分稱為）高的部分稱為硬硬段段。通過

14、共聚調節軟段的結構。通過共聚調節軟段的結構組成、分子量以及軟段的含量組成、分子量以及軟段的含量來控制制品的軟化溫度和回復來控制制品的軟化溫度和回復應力等，從而可以改變聚合物應力等，從而可以改變聚合物的形狀記憶功能。的形狀記憶功能。 據報道據報道，PEO-PET的共的共聚物包括兩部分聚物包括兩部分，PEO部部分分Tm較低較低，是聚合物的軟是聚合物的軟段部分段部分，可以提供彈性體可以提供彈性體的性質的性質；而而PET部分作為共部分作為共聚物中的硬段部分聚物中的硬段部分，具有具有較高較高Tm,可以形成物理交聯可以形成物理交聯，使共聚物具有較高的挺度使共聚物具有較高的挺度，較好的耐較好的耐沖擊性沖擊性

15、。262.4.3 分子自組裝分子自組裝 應用自組裝方法、利用應用自組裝方法、利用分子間的分子間的非共價鍵力非共價鍵力構筑超分構筑超分子材料是近年來人們研究的熱子材料是近年來人們研究的熱點。點。 超分子組裝摒棄了傳統的超分子組裝摒棄了傳統的化學合成手段，具有化學合成手段，具有制備簡單制備簡單、節能環保節能環保的優點，是今后材料的優點，是今后材料發展的新方向之一。發展的新方向之一。 但但目前目前的超分子形狀記憶的超分子形狀記憶材料都是材料都是以靜電作用力或高分以靜電作用力或高分子間的氫鍵作用為驅動力子間的氫鍵作用為驅動力，要，要求聚合物含有求聚合物含有帶電基團或羥基、帶電基團或羥基、N、O等易于形

16、成等易于形成氫鍵氫鍵的基團的基團或原子，因此種類有限。或原子，因此種類有限。 彭宇行等又利用聚（丙彭宇行等又利用聚（丙烯酸烯酸-co-甲基丙烯酸甲酯）甲基丙烯酸甲酯）交聯網絡與聚乙二醇交聯網絡與聚乙二醇（PEG）間的氫鍵作用力）間的氫鍵作用力作為驅動力制備了具有良作為驅動力制備了具有良好形狀記憶性能的好形狀記憶性能的P(AA-co-MMA)-PEG形狀記憶材形狀記憶材料，形變恢復率幾乎可以料，形變恢復率幾乎可以達到達到99%。272.5 幾種重要的熱致幾種重要的熱致SMP聚合物聚合物 聚降冰片烯（聚降冰片烯（polynorbornene）T Tg g：3535適于制作人用織物適于制作人用織物熱

17、塑性樹脂熱塑性樹脂28苯乙烯苯乙烯丁二烯共聚物丁二烯共聚物29反式反式-1,4-聚異戊二烯聚異戊二烯(TPI)30形狀記憶聚氨酯形狀記憶聚氨酯31 3.其他種類形狀記憶高分子材料其他種類形狀記憶高分子材料3.1電致形狀記憶高分子材料電致形狀記憶高分子材料 定義定義：它是熱致型形狀記憶高分子材料與具有：它是熱致型形狀記憶高分子材料與具有導電性導電性能物質能物質（如導電炭黑、金屬粉末及導電高分子等）的（如導電炭黑、金屬粉末及導電高分子等）的復合材料復合材料。 其記憶機理與熱致感應型形狀記憶高分子相同其記憶機理與熱致感應型形狀記憶高分子相同, , 該復合材料通過電流產生的熱量使體系溫度升高該復合材料

18、通過電流產生的熱量使體系溫度升高, , 致致使形狀回復使形狀回復, , 所以既具有導電性能，又具有良好的形所以既具有導電性能，又具有良好的形狀記憶功能。狀記憶功能。323.2 3.2 光致感應型形狀記憶高分子材料光致感應型形狀記憶高分子材料 定義定義：光致形狀記憶高分子是指將某些特定的光致形狀記憶高分子是指將某些特定的光致變光致變 色基團（色基團（PCGPCG）引入高分子主鏈和側鏈中，當受到引入高分子主鏈和側鏈中，當受到光照光照 射時（通常是紫外光），射時（通常是紫外光），PCGPCG就會發生就會發生光異構反應光異構反應，使，使 分子鏈的狀態發生顯著變化，材料在宏觀上表現為光分子鏈的狀態發生顯

19、著變化，材料在宏觀上表現為光 致形變，光照停止時，致形變，光照停止時，PCGPCG發生可逆的光異構化反應，發生可逆的光異構化反應， 分子鏈的狀態回復。分子鏈的狀態回復。 33 3.2.1 可逆性光異構化反應可逆性光異構化反應 可逆性光異構化反應的種類很多，但目前研究較多的是可逆性光異構化反應的種類很多，但目前研究較多的是 偶氮苯基團、螺苯并吡喃及三苯甲烷五色衍生物（偶氮苯基團、螺苯并吡喃及三苯甲烷五色衍生物（TLDTLD） 等基團的反應。等基團的反應。 （1 1）自由基生成反應自由基生成反應34（2 2）順反異構化反應（如偶氮苯）順反異構化反應（如偶氮苯）（3 3）偶極離子生成反應（如苯并螺吡

20、喃）偶極離子生成反應（如苯并螺吡喃）35（4 4）環化反應（如俘精酸酐）環化反應（如俘精酸酐）（5 5）氧化還原反應氧化還原反應36（6 6）質子轉移反應質子轉移反應（7 7）離子對生成反應離子對生成反應37 3.2.2分子鏈形態的變化分子鏈形態的變化 PCGPCG在高分子材料中的存在在高分子材料中的存在方式有方式有三種三種：以結構單元的形式：以結構單元的形式存在于分子鏈的主鏈或支鏈中；存在于分子鏈的主鏈或支鏈中；作為交聯劑以共價鍵聯接大分子作為交聯劑以共價鍵聯接大分子鏈；作為低分子添加劑同大分子鏈；作為低分子添加劑同大分子鏈組成混合體系。鏈組成混合體系。 根據根據PCGPCG的光異構化反應對

21、的光異構化反應對分子鏈的作用形式，分子鏈的形分子鏈的作用形式，分子鏈的形態有右圖所示的態有右圖所示的五種方式五種方式。光致感應型光致感應型SMPSMP的分子鏈形態變的分子鏈形態變化化38 3.2.3形狀記憶效果形狀記憶效果 由光致感應型形狀記憶高分子制成的薄膜，由光致感應型形狀記憶高分子制成的薄膜，形變形變 量低（量低（2%2%以下），以下），目前研究較少，未見應用報導。目前研究較少，未見應用報導。393.3化學感應型形狀記憶高分子材料化學感應型形狀記憶高分子材料 定義定義：化學感應型形狀記憶高分子是指利用材料周圍：化學感應型形狀記憶高分子是指利用材料周圍 的介質性質的變化來激發材料變形和形狀

22、回復。的介質性質的變化來激發材料變形和形狀回復。 常見的化學感應方式有常見的化學感應方式有pHpH變化變化、平衡離子置換平衡離子置換、螯合螯合 反應反應、相轉變反應和氧化還原反應相轉變反應和氧化還原反應等，這類材料如部等，這類材料如部 分皂化的聚丙烯酰胺、聚乙烯醇和聚丙烯酸混合物薄分皂化的聚丙烯酰胺、聚乙烯醇和聚丙烯酸混合物薄 膜等。膜等。 40 1.pH1.pH值變化值變化 例如用例如用PVAPVA交聯的聚丙烯纖維浸泡于鹽酸溶液中，交聯的聚丙烯纖維浸泡于鹽酸溶液中， 氫離子間的相互排斥使分子鏈擴展，纖維伸長。當向氫離子間的相互排斥使分子鏈擴展，纖維伸長。當向 該體系中加入等當量的該體系中加入

23、等當量的NaOHNaOH時，則發生酸堿中和反時，則發生酸堿中和反 應，分子鏈狀態復原，纖維收縮，直至恢復原長。應，分子鏈狀態復原，纖維收縮，直至恢復原長。41 2.平衡離子置換平衡離子置換 羥基陰離子的平衡離子發生置換時，可導致高分羥基陰離子的平衡離子發生置換時，可導致高分子材料的形狀記憶效應。子材料的形狀記憶效應。 聚丙烯酸纖維在恒定外力作用下，提高聚丙烯酸纖維在恒定外力作用下，提高BaBa2+2+的濃度，的濃度，即即BaBa2+2+置換置換NaNa+ +時，纖維收縮；提高時，纖維收縮；提高NaNa+ +的濃度，即的濃度，即NaNa+ +置換置換BaBa2+2+時，纖維伸長。據此，可望實現纖

24、維形狀的時，纖維伸長。據此，可望實現纖維形狀的可逆形變。可逆形變。42 3.螯合反應螯合反應 側鏈上含有配位基的高分子同過渡金屬的離子形側鏈上含有配位基的高分子同過渡金屬的離子形成螯合物時，也可引起材料形狀的可逆變化。成螯合物時，也可引起材料形狀的可逆變化。 經過磷酸酰化處理的經過磷酸酰化處理的PVAPVA薄膜在水溶液中浸潤后加薄膜在水溶液中浸潤后加入入CuCu2+2+，則生成銅螯合物，薄膜收縮。當向此薄膜中，則生成銅螯合物，薄膜收縮。當向此薄膜中引入引入CuCu2+2+的強螯合劑如的強螯合劑如EDTAEDTA時，時，PVAPVA的銅螯合物離解。的銅螯合物離解。并生成并生成EDTAEDTA銅螯

25、合物，薄膜可恢復原狀。銅螯合物，薄膜可恢復原狀。43 4.4.相轉變反應相轉變反應 蛋白質在各種鹽類物質的存在下，因高次結構被蛋白質在各種鹽類物質的存在下，因高次結構被破壞而收縮，當高次結構再生時則可恢復原長。把蛋破壞而收縮，當高次結構再生時則可恢復原長。把蛋白質纖維如明膠浸入銅氨溶液中，晶態結構轉變為非白質纖維如明膠浸入銅氨溶液中，晶態結構轉變為非晶態結構，纖維可收縮晶態結構，纖維可收縮20%20%；若把收縮的纖維浸入濃度；若把收縮的纖維浸入濃度較低的酸性溶液，晶態結構再生，纖維便恢復原長。較低的酸性溶液，晶態結構再生，纖維便恢復原長。 同中和反應和螯合反應相比，相轉變反應引起的同中和反應和

26、螯合反應相比，相轉變反應引起的形變及其恢復，不僅速度快，而且可逆程度高，可望形變及其恢復，不僅速度快，而且可逆程度高，可望用作等溫下的形狀記憶材料。用作等溫下的形狀記憶材料。44 目前，化學感應型形狀記憶高分子材料目前，化學感應型形狀記憶高分子材料尚未得到尚未得到 正式應用正式應用，國外已有人建議用于蛋白質或酶的分離膜、，國外已有人建議用于蛋白質或酶的分離膜、 “化學發動機化學發動機”等特殊領域。等特殊領域。4.形狀記憶高分子材料的應用形狀記憶高分子材料的應用 盡管形狀記憶高分子的開發時間短，但由于其具盡管形狀記憶高分子的開發時間短，但由于其具有有質輕價廉、形變量大、成型容易、賦形容易、形狀質

27、輕價廉、形變量大、成型容易、賦形容易、形狀恢復溫度便于調整恢復溫度便于調整等優點，目前已在等優點，目前已在醫療、包裝、建醫療、包裝、建筑、玩具、汽車、報警器材等筑、玩具、汽車、報警器材等領域的應用，并可望在領域的應用，并可望在更廣泛的領域開辟其潛在的用途。更廣泛的領域開辟其潛在的用途。 （1）醫療器材醫療器材 形狀記憶高分子因其質輕價廉、易于成型、形狀恢復形狀記憶高分子因其質輕價廉、易于成型、形狀恢復溫度便于調整，特別是一些形狀記憶高分子兼有的生溫度便于調整，特別是一些形狀記憶高分子兼有的生物相容性和生物降解特性等優點，在醫療裝備領域得物相容性和生物降解特性等優點，在醫療裝備領域得到了廣泛的應

28、用。到了廣泛的應用。46美國利弗莫爾國家實驗美國利弗莫爾國家實驗室將聚氨酯，聚降冰片室將聚氨酯，聚降冰片烯或聚異戊二烯等注射烯或聚異戊二烯等注射成為螺旋形，加熱后拉成為螺旋形，加熱后拉直再冷卻定型，即制得直再冷卻定型，即制得血栓治療儀中的關鍵部血栓治療儀中的關鍵部件件-微驅動器，裝配到微驅動器，裝配到治療系統上后，利用光治療系統上后，利用光電控制系統加熱，使其電控制系統加熱，使其恢復到螺旋形可拉出血恢復到螺旋形可拉出血栓，這種方法快捷、徹栓，這種方法快捷、徹底，沒有毒副作用，是底，沒有毒副作用，是治療血栓的有效途徑之治療血栓的有效途徑之一。一。美國麻省理工學院報道美國麻省理工學院報道了用形狀記

29、憶材料來固了用形狀記憶材料來固定骨折部位的方法，將定骨折部位的方法，將二次成型后的聚乳酸制二次成型后的聚乳酸制件放入帶有裂紋的骨髓件放入帶有裂紋的骨髓腔內，利用消毒后的鹽腔內，利用消毒后的鹽水對其進行加熱，使骨水對其進行加熱，使骨髓腔內的形狀記憶材料髓腔內的形狀記憶材料恢復到最初的形狀，變恢復到最初的形狀，變得較厚，從而和骨髓腔得較厚，從而和骨髓腔的內表面緊密接觸而不的內表面緊密接觸而不會滑移，固定作用良好會滑移，固定作用良好。47 （2 2）熱收縮套管熱收縮套管 這是開發最早和應用最廣泛的形狀記憶高分子材這是開發最早和應用最廣泛的形狀記憶高分子材料。料。所謂熱收縮管是指在加熱時能發生徑向收縮

30、的管所謂熱收縮管是指在加熱時能發生徑向收縮的管子。子。應用的時候，將套管套在需要包覆或連接的物體應用的時候，將套管套在需要包覆或連接的物體上，用加熱器將膨脹的管加熱到軟化點以上（低于一上，用加熱器將膨脹的管加熱到軟化點以上（低于一次成型溫度），膨脹管便收縮到起始形狀，緊緊包覆次成型溫度），膨脹管便收縮到起始形狀，緊緊包覆在被包物體上。在被包物體上。 熱收縮管用途廣泛，熱收縮管用途廣泛， 主要用于絕緣、密封、防主要用于絕緣、密封、防 腐等方面，如高壓電線、腐等方面，如高壓電線、 電纜的連接、端部密封；電纜的連接、端部密封； 輸氣輸油管道的防腐等。輸氣輸油管道的防腐等。48 （3 3）包裝材料包裝

31、材料 利用高分子材料的記憶功能制成的熱收縮薄膜可利用高分子材料的記憶功能制成的熱收縮薄膜可用于包裝等方面。形狀記憶高分子可以很容易地制成用于包裝等方面。形狀記憶高分子可以很容易地制成筒狀的包裝薄膜，套到需要包裝的產品外面后，經過筒狀的包裝薄膜，套到需要包裝的產品外面后，經過一個加熱工序，形狀記憶高分子便可牢固地收縮在產一個加熱工序，形狀記憶高分子便可牢固地收縮在產品外面，可以很方便地實現連續自動化緊縮包裝生產。品外面，可以很方便地實現連續自動化緊縮包裝生產。49 （4 4）容器外包及襯里容器外包及襯里 一般制作容器襯里一般制作容器襯里 操作比較困難。若選用操作比較困難。若選用 形狀記憶高分子材

32、料，形狀記憶高分子材料， 則只需先將它加工成襯則只需先將它加工成襯 里形狀，然后加熱變形里形狀，然后加熱變形 為便于組裝的形狀，冷為便于組裝的形狀，冷 卻固化后塞入容器內，卻固化后塞入容器內， 再加熱便可恢復成襯里再加熱便可恢復成襯里 形狀，牢固地嵌在容器形狀，牢固地嵌在容器 內。內。50 （5 5）建筑用緊固銷釘建筑用緊固銷釘 先將形狀記憶樹脂加工成先將形狀記憶樹脂加工成使用形狀，再加熱變形為易于使用形狀，再加熱變形為易于裝配的形狀，冷卻固化后插入裝配的形狀，冷卻固化后插入欲鉚合的兩塊板的空洞中，再欲鉚合的兩塊板的空洞中，再將銷釘加熱便可恢復一次成型將銷釘加熱便可恢復一次成型形狀而將板鉚合。

33、形狀而將板鉚合。 （6 6）其他方面的應用其他方面的應用 除上述應用外，形狀記憶除上述應用外，形狀記憶高分子在其他方面也有廣泛的高分子在其他方面也有廣泛的應用，如應用，如紡織面料、航空、汽紡織面料、航空、汽車、電子、報警等車、電子、報警等領域。領域。515.形狀記憶高分子優缺點及發展趨勢形狀記憶高分子優缺點及發展趨勢 近些年來，國內外關于形狀記憶高分子材料的研近些年來，國內外關于形狀記憶高分子材料的研究迅速發展，已有多種形狀記憶樹脂推向市場。究迅速發展，已有多種形狀記憶樹脂推向市場。 形狀記憶高分子和形狀記憶合金相比，具有感應形狀記憶高分子和形狀記憶合金相比，具有感應溫度低、價廉、易加工成型、適應范圍廣等特點，因溫度低、價廉、易加工成型、適應范圍廣等特點，因此受到人們的廣泛關注，并在開發應用上取得了很大此受到人們的廣泛關注，并在開發應用上取得了很大的進展。的進展。52但仍存有不足：但仍存有不足：1 1）尚不能滿足對形狀回復溫度的不同要求，且形狀回復）尚不能滿足對形狀回復溫度的不同要求，且形狀回復 精度低；精度低；2 2）力學強度和化學耐久性、耐油性、耐燃性、耐藥品性）力學強度和化學耐久性、耐油性、耐燃性、耐藥品性 等性能不夠理想；等性能不夠理想；3 3）其記憶功能單向、沒有雙向記憶和全方位記憶性能；）其記憶功能單向、沒有雙向記憶和全方位記