哈工大研制出透明形状记忆聚酰亚胺
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透明聚酰亚胺(PI)在微电子材料、光波导材料、柔性印制线路板、太阳能电池基板、液晶显示器取向膜等光电器件中具有重要应用价值,而形状记忆聚合物(SMP)能够固定暂时形状并在外界刺激下恢复起始形状。哈尔滨工业大学化工与化学学院的肖鑫礼博士研制出兼备光学透明性、形状记忆效应和优良热力学性能的透明形状记忆聚酰亚胺(TSMPI),能够在高温下改变形状而低温下固定该形状,再次加热后恢复初始形状,其过程循环如图1所示。

图 1. 透明形状记忆聚酰亚胺高温变形室温定形,再次加热后恢复初始形状的循环过程.

该项研究中的透明形状记忆聚酰亚胺采用低成本单体制备,其透明度高,120 m 厚薄膜在450-800 nm可见光区透过率超过81%;其玻璃化转变温度 (171℃)高于其他透明形状记忆聚合物;热稳定性好,其最低分解温度为485℃。该TSMPI溶解于有机溶剂如DMF, DMAc 和NMP中,可在低温下制备薄膜,避免高温对光电子器件的损伤。

除具有类似无机物玻璃的尺寸稳定性和光学透明性外,TSMPI还具有高柔韧、轻质量和易加工等优点,将在柔性光电子器件及其他高温形状记忆结构如可展开太空结构、智能喷气发动机系统、高温传感器和高温驱动器等领域有广泛应用前景。

近期该文章发表在英国皇家化学会的 Soft Matter(JCR一区,中科院二区SCI杂志)上,并作为封面发表,这也是形状记忆聚合物(SMP)第一次作为封面文章发表在SCI杂志上。

摘要速递:
Optically transparent high temperature shape memory polymers
Soft Matter
DOI: 10.1039/C5SM02703A
Online 09 Dec 2015
Optically transparent shape memory polymers (SMPs) have potential in advanced optoelectronic and other common shape memory applications, and here optically transparent shape memory polyimide is reported for the first time. The polyimide possesses a glass transition temperature (Tg) of 171 C, higher than the Tg of other transparent SMPs reported, and the influence of molecular structure on Tg is discussed. The 120 m thick polyimide film exhibits transmittance higher than 81% in 450800 nm, and the possible mechanism of its high transparency is analyzed, which will benefit further research on other transparent high temperature SMPs. The transparent polyimide showed excellent thermomechanical properties and shape memory performances, and retained high optical transparency after many shape memory cycles.
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