作为智能材料的一大类，形状记忆聚合物由于其可设计性强、材料种类广泛，在航空航天、生物医学等领域有着巨大的潜在应用价值，近年来发展迅速,已经成为研究热点。本书从形状记忆聚合物的种类、机理、多功能性、材料的最新研究方向等方面作了全面综述，涵盖了目前国内外研究进展及应用进展；深入探讨了形状记忆的分子设计和机理等基础理论、测试与表征等。基于基体的不同，介绍了目前的形状记忆聚合物材料；综合分析了不同致动形式的形状记忆聚合物；对于目前发展前沿的可重构形状记忆聚合物材料、双向形状记忆材料、4D打印材料进行了详细分析；对形状记忆聚合物的应用现状和发展前景作了全面的介绍。
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丛书序
前言
第1章 绪论 1
参考文献 4
第2章 形状记忆聚合物分类 6
2.1 形状记忆聚氨酯 6
2.1.1 形状记忆聚氨酯的概念与发展 6
2.1.2 形状记忆聚氨酯的分类 7
2.1.3 形状记忆能力的影响因素 15
2.1.4 展望 20
2.2 形状记忆环氧树脂 21
2.2.1 形状记忆环氧树脂基体研究 21
2.2.2 形状记忆环氧树脂的多重形状记忆性能 24
2.2.3 形状记忆环氧树脂泡沫的研究 28
2.2.4 形状记忆环氧树脂复合材料 31
2.2.5 含有动态共价网络的形状记忆聚合物 36
2.2.6 3D打印形状记忆环氧树脂 41
2.2.7 形状记忆环氧树脂的应用 44
2.3 形状记忆氰酸酷树脂 45
2.3.1 环氧-氰酸酯形状记忆树脂 46
2.3.2 双马来酰亚胺-氰酸酯形状记忆树脂 49
2.3.3 液体丁臆橡肢-氰酸酯形状记忆树脂 49
2.3.4 聚多元醇-氰酸酯形状记忆树脂 51
2.3.5 3D打印氰酸酯材料 53
2.3.6 辐照对形状记忆氰酸酯的影响 54
2.3.7 小结 58
2.4 形状记忆杜仲胶 58
2.4.1 形状记忆杜仲肢复合体系 59
2.4.2 形状记忆杜仲肢增强体系 65
2.4.3 其他形状记忆杜仲肢复合体系 66
2.4.4 小结 68
2.5 形状记忆聚降冰片烯 69
2.5.1 开环易位聚合聚降冰片烯树脂 70
2.5.2 聚氨酯-聚降冰片烯形状记忆树脂 73
2.5.3 聚氯乙烯-聚降冰片烯形状记忆树脂 74
2.5.4 聚乳酸-聚降冰片烯形状记忆树脂 75
2.5.5 乙丙橡肢-聚降冰片烯形状记忆树脂 77
2.5.6 聚降冰片烯树脂可逆塑性形状记忆性能探究 78
2.5.7 小结 80
2.6 形状记忆聚酰亚胺 81
2.7 形状记忆聚醚醚酮 89
参考文献 91
第3章 多重形状记忆聚合物 107
3.1 多重形状记忆聚合物简介 107
3.2 多重形状记忆聚合物类型 109
3.2.1 基于多重相态的多重形状记忆 109
3.2.2 基于宽热转变温度的多重形状记忆体系 112
3.2.3 基于多剌激响应的多重形状记忆聚合物 118
3.3 基于动态可逆共价键的形状记忆聚合物 122
3.3.1 动态共价键筒介 122
3.3.2 基于动态可逆共价键的形状记忆聚合物类型 123
3.3.3 小结 131
参考文献 132
第4章 不同致动形式的形状记忆聚合物 136
4.1 电致形状记忆聚合物 136
4.1.1 电致形状记忆聚合物的分类 137
4.1.2 电致形状记忆聚合物的应用 150
4.2 磁致形状记忆聚合物 153
4.2.1 磁致形状记忆聚合物的分类 154
4.2.2 磁致形状记忆聚合物的应用 161
4.3 光致形状记忆聚合物 164
4.3.1 光化学反应型 165
4.3.2 光热效应型 172
4.3.3 光致形状记忆诱导光源 177
4.3.4 几种常见光致形状记忆聚合物 182
4.3.5 光致形状记忆聚合物的应用 185
4.4 化学环境响应形状记忆聚合物 186
4.4.1 水溶液响应形状记忆聚合物 186
4.4.2 pH响应形状记忆聚合物 188
4.4.3 化学环境响应形状记忆聚合物的应用 190
4.4.4 展望 191
参考文献 192
第5章 双向形状记忆聚合物 200
5.1 液晶弹性体 200
5.1.1 液晶弹性体的分类 200
5.1.2 液晶弹性体的形变机理 201
5.1.3 液晶弹性体的制备与单畴化取向 201
5.1.4 刺激响应类型 205
5.1.5 多功能性液晶弹性体 220
5.1.6 液晶弹性体的应用 224
5.27 JC凝胶 229
5.2.1 热响应性水凝肢 229
5.2.2 pH响应性水凝肢 232
5.2.3 光响应性水凝肢 235
5.2.4 化学环境响应性水凝肢 239
5.2.5 电响应性水凝肢 239
5.2.6 磁响应性水凝肢 242
5.2.7 水凝肢的应用 244
5.3 结构设计-自折叠/自卷曲材料 250
5.3.1 自折叠机理 251
5.3.2 自折叠结构制备 256
5.3.3 自折叠聚合物结构设计 256
5.3.4 铰链模型及折纸模型 267
5.3.5 展望 273
参考文献 274
第6章 4D打印形状记忆聚合物材料研究进展 284
6.1 形状记忆聚合物与4D打印技术 284
6.2 光固化4D打印形状记忆聚合物 287
6.2.1 光固化成型技术 287
6.2.2 4D打印形状记忆光敏树脂及其基本要求 289
6.2.3 光引发自由基聚合 290
6.2.4 光引发剂 292
6.2.5 添加剂 294
6.2.6 光敏形状记忆树脂的基本要求 295
6.2.7 光固化4D打印形状记忆聚合物的研究现状 296
6.3 挤出成型4D打印形状记忆聚合物 299
6.3.1 挤出成型技术 299
6.3.2 机械性能 301
6.3.3 流变学性能 301
6.3.4 热性能 302
6.3.5 墨水直写打印用形状记忆树脂材料及其基本要求 302
6.3.6 熔融沉积4D打印形状记忆聚合物的研究现状 304
6.3.7 墨水直写4D打印形状记忆聚合物的研究现状 307
6.4 喷墨4D打印形状记忆聚合物 310
6.4.1 Polyjet成型技术 310
6.4.2 Polyjet用形状记忆树脂及其基本要求 311
6.4.3 喷墨4D打印形状记忆聚合物的研究现状 311
6.5 多材料及多功能4D打印 313
6.5.1 4D打印多层复合材料结构设计原则 314
6.5.2 4D打印多组分复合材料设计原则 315
6.5.3 多材料4D打印 316
6.5.4 多功能4D打印 318
参考文献 321
第7章 形状记忆聚合物的应用 326
7.1 SMP在生物医学中的应用 326
7.1.1 形状记忆聚合物在生物医学领域的应用条件 326
7.1.2 腔内设备 328
7.1.3 口腔颌面 332
7.1.4 骨科 336
7.1.5 手术器械 337
7.1.6 其他 339
7.2 SMP在航空航天领域的应用 339
7.2.1 可展开结构 340
7.2.2 可折叠结构 344
7.2.3 智能蒙皮/机翼 345
7.3 SMP在工业中的应用 347
7.4 SMP在微观领域的应用 351
7.4.1 形状记忆过滤材料 351
7.4.2 形状记忆微图案 353
7.4.3 形状记忆微流控制 354
7.4.4 形状记忆薄膜/涂层 356
7.4.5 形状记忆辅助自修复 357
7.4.6 形状记忆智能黏结 358
参考文献 360
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