一種形狀記憶聚苯乙烯泡沫及其制備方法
【專利摘要】本發明提供一種形狀記憶聚苯乙烯泡沫及其制備方法，本發明所制備的形狀記憶聚苯乙烯泡沫的相對密度以及孔隙率分別為0.35和65％，在壓縮率低于20％時的形狀回復率在99％以上，在壓縮率大于20％低于50％時的形狀回復率在95％以上。制備方法的工藝步驟依順序為：基體材料準備、致孔劑顆粒選擇、致孔劑顆粒與液態形狀記憶苯乙烯混合固化、致孔劑溶解。采用本發明所涉及的制備方法所制備的形狀記憶聚苯乙烯泡沫具有泡孔分布均勻，大小一致，通過改變致孔劑顆粒的粒徑大小從而可以實現孔隙率的可控性，是一種制備形狀記憶聚苯乙烯泡沫的良好方法。
【專利說明】一種形狀記憶聚苯乙烯泡沬及其制備方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種形狀記憶聚苯乙烯泡沫及其制備方法。
【背景技術】
[0002] 形狀記憶聚合物（Shape Memory Polymer, SMP)正是目前興起的新型智能材料，泡 沫材料也優點突出的結構型材料。所以以形狀記憶聚合物材料為基體的形狀記憶聚合物泡 沫的研制是非常有意義的。形狀記憶聚合物是新型智能材料中的一類，通過不同的外界刺 激條件如紫外光照射、溫度場變化，電磁場變化等，能夠使其發生預先設計的相應，從臨時 形狀到原始形狀的變化。形狀記憶聚苯乙烯也是形狀記憶聚合物中的一種。形狀記憶聚苯 乙烯泡沫（Polystyrene Shape Memory Polymer Foam)具有低密度、高壓縮率的特點。并且 形狀記憶效應使得它們有著十分廣泛的應用潛力。形狀記憶聚苯乙烯泡沫目前主要提到的 應用領域是在航空航天領域，相比于傳統的固態形狀記憶聚合物其擁有優秀的輕質性能。 主要的應用項目可以是航天飛行器中的高壓縮率的收縮結構。其他的應用包括空間可展開 支撐結構。具有更大的表面面積和高壓縮率的形狀記憶聚合物泡沫也可以應用在生物醫學 中的植入裝置。
【發明內容】
[0003] 本發明的目的是提供一種形狀記憶聚苯乙烯泡沫及其制備方法；通過本發明所提 供的制備方法可以通過改變致孔劑顆粒的粒徑大小從而可以實現孔隙率的可控性，所制備 的形狀記憶聚苯乙烯泡沫具有泡孔尺寸與形狀均一，并且分布均勻的特點。在不同的壓縮 條件下均具有高回復率、高壓縮率的特點。
[0004] 本發明采用如下技術：一種形狀記憶聚苯乙烯泡沫材料的制備方法，包括如下步 驟：
[0005] 步驟一：按液態形狀記憶苯乙烯與氯化鈉質量比為1 : 5的比例，將液態形狀記憶 苯乙烯與一定平均粒徑的氯化鈉顆粒攪拌混合，混合后靜止放置，使氯化鈉顆粒自然堆積 于容器底部，保證顆粒間隙充滿液態形狀記憶苯乙烯；
[0006] 步驟二：將步驟一所得到的液態形狀記憶苯乙烯與氯化鈉顆粒共混溶液進行固化 24小時，溫度為75°C ;
[0007] 步驟三：將形狀記憶聚苯乙烯與氯化鈉顆粒的共混固體表面進行打磨，去除純形 狀記憶聚苯乙烯表皮；
[0008] 步驟四：將打磨后的形狀記憶聚苯乙烯與氯化鈉顆粒的共混固體放入75°C蒸餾 水進行浸泡，溶解氯化鈉顆粒后即得到形狀記憶聚苯乙烯泡沫。
[0009] 本發明還具有如下技術特征：
[0010] 1、如上所述的氯化鈉顆粒平均粒徑為1mm。
[0011] 2、根據如上所述的方法制得的一種形狀記憶聚苯乙烯泡沫材料。
[0012] 3、如上所述的一種形狀記憶聚苯乙烯泡沫材料，其相對密度為0. 35,孔隙率分別
【權利要求】
1. 一種形狀記憶聚苯乙烯泡沫材料的制備方法，其特征在于，包括如下步驟： 步驟一：按液態形狀記憶苯乙烯與氯化鈉質量比為1 : 5的比例，將液態形狀記憶苯乙 烯與一定平均粒徑的氯化鈉顆粒攪拌混合，混合后靜止放置，使氯化鈉顆粒自然堆積于容 器底部，保證顆粒間隙充滿液態形狀記憶苯乙烯； 步驟二：將步驟一所得到的液態形狀記憶苯乙烯與氯化鈉顆粒共混溶液進行固化24 小時，溫度為75°C ; 步驟三：將形狀記憶聚苯乙烯與氯化鈉顆粒的共混固體表面進行打磨，去除純形狀記 憶聚苯乙烯表皮； 步驟四：將打磨后的形狀記憶聚苯乙烯與氯化鈉顆粒的共混固體放入75°C蒸餾水進 行浸泡，溶解氯化鈉顆粒后即得到形狀記憶聚苯乙烯泡沫。
2. 根據權利要求1所述的一種形狀記憶聚苯乙烯泡沫材料的制備方法，其特征在于： 所述的氯化鈉顆粒平均粒徑為1mm。
3. 根據權利要求1或2所述的一種形狀記憶聚苯乙烯泡沫材料的制備方法制得的一種 形狀記憶聚苯乙烯泡沫材料。
4. 根據權利要求3所述的一種形狀記憶聚苯乙烯泡沫材料，其特征在于，其相對密度 為0. 35,孔隙率分別為65 %，在常溫下壓縮率高于50 %，在玻璃化轉變溫度73 °C以上時壓 縮率高于70%，在壓縮率低于20%時的形狀回復率在99%以上，在壓縮率大于20%低于 50%時的形狀回復率在95%以上。
5. 根據權利要求3所述的一種形狀記憶聚苯乙烯泡沫材料作為航天飛行器中的高壓 縮率的收縮結構的應用。
【文檔編號】C08J9/26GK104059243SQ201410276850
【公開日】2014年9月24日 申請日期:2014年6月12日 優先權日:2014年6月12日
【發明者】冷勁松, 劉彥菊, 秦超, 姚永濤 申請人:哈爾濱工業大學