磁、热双重响应的Fe_(3)O_(4)/EUG形状记忆复合材料的制备及性能

作     者：韩雨霏 李旭 康海澜 王娜 方庆红 李龙 HAN Yufei;LI Xu;KANG Hailan;WANG Na;FANG Qinghong;LI Long

作者机构：沈阳化工大学材料科学与工程学院辽宁沈阳110142 沈阳化工大学辽宁省橡胶弹性体重点实验室辽宁沈阳110142 

出 版 物：《精细化工》 (Fine Chemicals)

年 卷 期：2022年第39卷第12期

页      面：2424-2430页

核心收录：

学科分类：082903[工学-林产化学加工工程] 08[工学] 0829[工学-林业工程] 

基　　金：国家重点研发计划“科技冬奥”专项(2019YFF0302004) 辽宁省教育厅青年项目(LQ2020006) 辽宁省重点研发计划项目。 

主　　题：杜仲胶 Fe_(3)O_(4)纳米粒子 磁响应生热 形状记忆 功能材料 

摘      要：通过机械加工使Fe_(3)O_(4)纳米粒子分散在杜仲橡胶(EUG)基体中,制得磁、热双响应形状记忆Fe_(3)O_(4)/EUG复合材料。采用SEM、万能试验机、DSC、动态热机械分析(DMA)仪、感应加热设备和红外热成像仪对Fe_(3)O_(4)/EUG复合材料进行了表征。探究了Fe_(3)O_(4)纳米粒子含量对Fe_(3)O_(4)/EUG复合材料的升温速率、磁响应形状回复率、Fe_(3)O_(4)纳米粒子的分散状态及力学性能的影响。结果表明,Fe_(3)O_(4)纳米粒子含量≥30%(以EUG的质量为基准,下同)时,Fe_(3)O_(4)在硫化EUG基体中有轻微团聚现象。Fe_(3)O_(4)具有补强作用,Fe_(3)O_(4)/EUG复合材料在高温(60℃)下力学性能均有提高,Fe_(3)O_(4)/EUG-50(Fe_(3)O_(4)纳米粒子含量为50%)比EUG的800%定伸应力提升了47%。DMA测试表明,Fe_(3)O_(4)/EUG复合材料在3次循环下的形状固定率和形状回复率均98%。随着Fe_(3)O_(4)含量的增加,Fe_(3)O_(4)/EUG复合材料在感应磁场中温升速度提高,可实现快速无接触式加热,最短在12 s即可实现形状回复。