聚乙烯醇多孔形状记忆材料的制备及性能

马超群，师文钊，刘瑾姝,陆少锋，施梦娇，张 领

(1.西安工程大学 纺织科学与工程学院，陕西 西安 710048；2. 绍兴市柯桥区西纺纺织产业创新研究院，浙江 绍兴 312030)

0 引 言

形状记忆材料是一种能够被加工且固定到一个临时的形状，在外界合适的刺激下能够恢复其初始形状的材料[1]。形状记忆高分子是一类新型的功能高分子材料，如聚乙烯醇[2-3](polyvinyl alcohol，PVA)、聚异戊二烯[4]、聚酯[5]、共聚酯[6]、聚酰胺[7]和聚氨酯[8-9]等高分子材料都具有一定的形状记忆效应。PVA的分子侧链含有大量化学活泼性较高的羟基，通过化学交联或物理结晶形成三维网络作为固定相，而交联点之间的非结晶区作为可逆相，又因PVA的玻璃化温度较低，故PVA具有良好的热致形状记忆性能[10-11]。

由于PVA溶液黏度较大、发泡性能好，故常被应用于制备多孔材料[12]。相较于其他高分子材料，PVA具有良好的生物相容性和生物可降解性，可通过物理交联或化学交联复合其他物质制备PVA基多孔材料，并用作生物医学材料[13]、支撑保护材料[14]、多孔吸附材料[15]和储能材料[16]等。

在PVA的传统发泡工艺中，一般采用淀粉作为模板，利用浓硫酸将淀粉从体系中洗去，从而制备得到PVA多孔材料。但传统方法中的酸洗操作较为复杂，且加重了污水处理的负担。本文将物理发泡法和冷冻干燥法相结合，制备具有均匀孔结构的PVA多孔形状记忆材料，简化PVA多孔材料的成孔工艺，减少污水处理的负担。探讨不同搅拌转速对PVA多孔形状记忆材料孔结构的影响，并对比不同冻融循环次数制备得到的PVA多孔形状记忆材料的热稳定性、结晶性能、力学性能及热致形状记忆性能。……