Page 54 - 《精细化工》2020年第5期
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·904· 精细化工 FINE CHEMICALS 第 37 卷
2.4 薄膜的荧光及形状记忆行为 除了光致发光(荧光)功能外,该固化膜还具
在暗箱式紫外分析仪中,将固化膜 A 与不加荧 有刺激响应的形状记忆功能。刺激触发开关的热源
光剂的固化膜 B(空白对照)放置在 365 nm 的紫外 温度高于玻璃化转变温度能够刺激固化膜从临时形
灯下照射。图 10 为固化膜 A、B 的荧光数码照片, 状恢复至原始形状。因此,设定 80 ℃热源为固化
固化膜 A 在 365 nm 的紫外灯下表现出明显的荧光, 膜形状记忆的刺激触发开关。首先,将固化膜 A、B
而空白对照固化膜 B 没有表现出明显的荧光现象。 分别裁成 3.5 mm×22.0 mm×1.0 mm 的薄膜,在热源
下恒温(80 ℃)加热 30 s,将其对折角度为 0°,保
持外力作用下在 10 ℃冷水中浸泡 3 min 固定并获
得临时形状。图 13 为固化膜在热源(80 ℃)下角
度变化数码照片,图 14 为固化膜展开角度与加热时
间关系曲线。如图 14 所示,固化膜 A 的展开角度
在 3 s 内很快恢复至 92.8°,继续加热至 5 s,固化膜
A—固化膜 A;B—固化膜 B
图 10 固化膜 A、B 的荧光数码照片 A 的展开角度恢复至 126.8°,加热至 7 s,固化膜 A
Fig. 10 Fluorescence digital photos of the cured films A and B 的展开角度可恢复至 170.0°,即在热源下加热到 7 s
图 11 为固化膜 A、B 的荧光光谱图,与空白对 时已基本恢复至原始形状,恢复率为 94.4%。作为
空白对照,探究了不加荧光剂的固化膜 B 的刺激响
照固化膜 B 相比,固化膜 A 在 365 nm 处有一处发
射峰,结合固化膜 A、B 的数码照片结果,可知固 应的形状记忆功能,固化膜 B 的展开角度在 3 s 内
化膜 A 具有荧光性。 恢复至 93.0°,继续加热至 5 s 恢复至 127.5°,加热
至 7 s,固化膜 B 的展开角度恢复至 169.7°。恢复率
为 94.3%。加入荧光剂的固化膜 A 与空白对照固化
膜 B 相比,两者的回复率基本一致。进一步探究了
固化膜 A/B 的重复性形状记忆功能,多次(大于 100
次)循环后,两者皆具有较好的形状记忆功能,形
状恢复率基本不变。因此,加入荧光剂基本不影响
固化膜的形状记忆性能。
图 11 固化膜 A、B 的荧光光谱图
Fig. 11 Fluorescence emission spectra of cured films A and B
此外,对固化膜 A、B 进行差示扫描量热(DSC)
测试。图 12 为固化膜的 DSC 曲线。固化膜 A、B
皆有台阶峰出现,固化膜 A 的玻璃化转变温度为
48 ℃,固化膜 B 的玻璃化转变温度为 47 ℃。两者 图 13 固化膜角度变化数码照片
玻璃化转变温度差别不大,可知荧光剂的引入对固 Fig. 13 Digital photos of angles evolution of the cured films
化膜的玻璃化转变温度影响不大。
图 14 固化膜展开角度与加热时间关系曲线
图 12 固化膜的 DSC 曲线 Fig. 14 Relationship curves of cured film evolution angle
Fig. 12 DSC curves of the cured films and heating time