多刺激响应形状记忆聚苯乙烯-B-聚（乙烯-橡胶-丁烯）-B-聚苯乙烯/聚己内酯复合材料的制备与表征以及石墨烯的添加效果

《Advanced Engineering Materials》：Fabrication and Characterization of Multistimuli-Responsive Shape Memory Polystyrene-B-Poly(Ethylene-Ran-Butylene)-B-Polystyrene/Polycaprolactone and Graphene Composites

本研究通过在SEBS/PCL基体中添加不同含量石墨烯，系统研究其热、机械及形状记忆性能。石墨烯提升结晶度与力学性能，但抑制形状记忆效应。30 phr样品在48V下180秒内恢复95.12%，5 phr样品在116 mW/cm2下45秒内光热恢复100%。

　　

摘要

石墨烯以其卓越的电导率和机械强度而闻名，被广泛用作功能性聚合物复合材料中的碳基填料。将其引入形状记忆聚合物（SMPs）中，可以制备出电响应和光响应的智能复合材料。在本研究中，使用聚苯乙烯-b-聚（乙烯-橡胶-丁烯）-b-聚苯乙烯（SEBS）和聚（ε-己内酯）（PCL）作为基体，制备了不同石墨烯含量的热响应SMP复合材料，并系统地研究了石墨烯含量对复合材料的热性能、机械性能和形状记忆性能的影响。差示扫描量热分析表明，石墨烯作为PCL相的成核剂，提高了结晶温度和结晶度。随着石墨烯含量的增加，储能模量、弹性模量和抗蠕变性能得到改善。然而，热诱导的形状记忆性能却随石墨烯含量的增加而降低。含有30 phr（重量百分比）石墨烯的复合材料的体积电阻率为834.1 Ω·cm，且在48 V电压下180秒内实现了95.12%的电活性形状恢复。此外，较低的石墨烯含量能够提高808 nm近红外光下的光热转换效率。含有5 phr石墨烯的复合材料在116 mW·cm^-2的辐照下45秒内实现了100%的光触发形状恢复。

利益冲突

作者声明没有利益冲突。