[0004] 本发明的目的是提供一种具有本征导电功能的形状记忆聚合物材料，在保证显著的形状记忆效应的前提下，着力提高形状记忆聚合物的本征电导率。为解决形状记忆聚合物不具备导电功能而限制其在电子工程等领域实际应用的问题，突破目前形状记忆聚合物导电功能化主要通过填充导电材料制备复合材料的技术局限。
[0005] 本发明所提供的本征导电形状记忆聚合物为形状记忆环氧聚合物成份和导电聚苯胺成份所形成的互穿聚合物网络结构，形状记忆环氧聚合物成份与导电聚苯胺成份按重量份数计算分别为100份和30~50份；所述的环氧形状记忆聚合物的组分由环氧树脂和固化剂组成，或由环氧树脂、固化剂和促进剂组成，由环氧树脂和固化剂组成时，按重量份数计算分别为100份和60~100份，由环氧树脂、固化剂和促进剂组成时，按重量份数计算分别为100份、60~100份和1~15份；其中环氧树脂为双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、脂肪族缩水甘油醚树脂或脂环族环氧树脂中的一种或几种；固化剂为酸酐类固化剂或胺类固化剂；所述的导电聚苯胺按重量份数计算包括：100份苯胺单体、800~1600份掺杂剂和50~200份氧化剂，其中苯胺单体能用苯胺的各种衍生物来代替；掺杂剂为大分子质子酸；
氧化剂为过硫酸铵、碘、重铬酸钾、高锰酸钾和氯化铁中的一种。
[0006] 形状记忆环氧聚合物成份与导电聚苯胺成份按重量份数计算分别为100份和30~50份；所述的环氧形状记忆聚合物的组分包括环氧树脂和固化剂，按重量份数计算分别为100份和60~100份；其中环氧树脂为双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、脂肪族缩水甘油醚树脂或脂环族环氧树脂中的一种或几种；固化剂为酸酐类固化剂或胺类固化剂；
所述的导电聚苯胺按重量份数计算包括：100份苯胺单体、800~1600份掺杂剂和50~200份氧化剂，其中苯胺单体可用苯胺的各种衍生物来代替；掺杂剂为大分子质子酸，具体为苯磺酸、十二烷基苯磺酸、樟脑磺酸、磺基水杨酸、对甲基苯磺酸、己基磺酸、庚基磺酸或辛基磺酸中的一种；氧化剂为过硫酸铵、碘、重铬酸钾、高锰酸钾和氯化铁中的一种。
[0007] 所述的促进剂为四甲基乙二胺、二甲基辛胺、二甲基苄胺、二甲基氨基乙醇、乙二醇、丙三醇、正丙醇、叔丁醇、异丁醇和环己醇中的一种。
[0008] 所述的酸酐固化剂为邻苯二甲酸酐、四氢邻苯二甲酸酐、六氢邻苯二甲酸酐、甲基四氢邻苯二甲酸酐、甲基六氢邻苯二甲酸酐中的一种或几种。
[0009] 所述的胺类固化剂由间苯二胺、间苯二甲胺、二氨基二苯基甲烷、间氨基甲胺、联苯胺、二乙烯三胺、三乙醇胺、三亚乙基二胺、苄基二甲胺、双氢胺中的一种或几种。
[0010] 所述大分子质子酸为苯磺酸、十二烷基苯磺酸、樟脑磺酸、磺基水杨酸、对甲基苯磺酸、己基磺酸、庚基磺酸或辛基磺酸中的一种。
[0011] 本征导电形状记忆聚合物的制备方法如下：
[0012] 一、按重量份数将苯胺单体或其衍生物与掺杂剂混合均匀；然后按重量份数加入氧化剂，混合均匀，作超声处理得到乳液；二、将环氧树脂和固化剂或将环氧树脂与已与促进剂混合过的固化剂同时加入上述乳液中，充分搅拌混合均匀；三、继续滴加以上所用掺杂剂，调整聚苯胺的掺杂程度，使混合液呈现绿色或墨绿色；四、将混合液注入模具中进行固化：混合物在50℃~80℃条件下加热0.5~6h，再在80℃~120℃条件下加热0.5~6h，再在120℃~160℃条件下加热0.5~6h；五、冷却至室温再脱模，即得到本征导电的形状记忆聚合物。
[0013] 本发明所提供的本征导电形状记忆聚合物为热致形状记忆聚合物，在玻璃化转变温度以下，材料呈刚性状态，即玻璃态，弹性模量范围为0.3~4GPa，断裂伸长率为0.6~50%，拉伸强度为10~110MPa；当温度升高到玻璃化转变温度以上，材料呈现高弹性状态，即橡胶态，弹性模量范围为0.1~1.5GPa, 断裂伸长率为25~200%，拉伸强度为2~50MPa。
[0014] 本法明所提供的本征导电形状记忆聚合物具有显著的形状记忆效应：加热材料至其玻璃化转变温度以上，材料为高弹态，施加外力材料可发生任意变形，保持外力冷却至玻璃化转变温度以下，则材料进入玻璃态，撤掉外力后，材料自发保持变形后的形状；以上过程为预变形过程。当材料再次受热至玻璃化转变温度以上而进入橡胶态时，会自发的回复到初始形状而表现出形状记忆效应。
[0015] 本发明本征导电形状记忆聚合物在多种预变形方式，如拉伸、弯曲、扭曲、压缩、压凹痕、压凸痕、压平变形中的一种或多种组合，均表现出显著的形状记忆效应；本发明本征导电形状记忆聚合物的玻璃化转变温度为40~130℃（DSC测试结果），在玻璃化转变温度以上20~60℃经预变形处理后的残余形变量高于5%，经自发形状恢复后的形状恢复率高于20%；形状记忆效应测试方法为：加热材料使其达到或超过玻璃化转变或熔融转变的起始温度，并低于玻璃化转变或熔融转变的终止温度，然后对材料施加外力引起变形，在保持形变的状态下冷却至玻璃化转变或熔融转变的起始温度以下，完成预变形处理；所述预变形是对温度指示对材料进行拉伸、弯曲、扭曲、压缩、压凹痕、压凸痕、压平变形中的一种或多种组合。
[0016] 本法明所提供的本征导电形状记忆聚合物具有良好的导电功能，即电响应特性，-4电导率范围为10 ~10S/cm，电导率的测试方法为四探针电阻测试方法。
[0017] 本发明具有以下有益效果是：
[0018] 1）本发明的本征导电的形状记忆聚合物采用现有聚合物和合成物制造加工，费用成本低，本发明的材料通过调控各成分的比例来改变材料的结构，可使材料的玻璃化转变温度在较为宽广的范围内进行变动，玻璃化转变温度直接决定着材料的预变形温度和形状回复温度，因此，所制备的材料可在较为宽广的温度范围内显示出显著的形状记忆效应，同样，材料的电导率也将随着成分的变化而改变，从而所制备的形状记忆聚合物材料可以具备较高的导电能力。
[0019] 2）本发明的本征导电的形状记忆聚合物可以实现形状记忆聚合物的电-热致形状记忆效应的驱动，在某些需要精确控制材料变形特别是微变形的场合，电控比外界加热控制更方便。
[0020] 3）本征导电形状记忆聚合物不仅具有显著的形状记忆效应从而赋予产品大变形、自展开的智能特性，同时具备导电聚合物的一系列独特而实用的特性，如电致发光特性、电磁屏蔽特性、抗静电特性等。因具有电致发光特性，本征导电形状记忆聚合物可用于制作可卷曲的大显示屏手机、可折叠的电脑显示器和大型平板显示器等一系列可变形的电子产品；除此，也可用于制造可变形的电磁屏蔽装置、可展开的抗静电设施等。因此，本征导电形状记忆聚合物材料将具有较好的经济效益和社会价值。
