使用形状记忆聚合物的车辆板材的恢复方法技术

本发明专利技术公开了使用形状记忆聚合物的车辆板材的恢复方法。具体地，使使用形状记忆聚合物的车辆板材恢复的方法可以包括：在等于或低于玻璃化转变温度的温度下向形状记忆聚合物材料的板材施加冲击载荷；从所述板材去除所述冲击载荷；向所述板材提供在玻璃化转变温度或高于玻璃化转变温度的高温环境；以及将所述板材冷却至室温。

【技术实现步骤摘要】
使用形状记忆聚合物的车辆板材的恢复方法相关申请的交叉引用本申请要求2019年1月24日提交的韩国专利申请No.10-2019-0009290的优先权，该申请的全部内容结合于此，以用于通过该引用的所有目的。
本专利技术涉及使用形状记忆聚合物的恢复方法，更具体地涉及恢复方法的顺序。
技术介绍
形状记忆效应是指这样一种现象，即其中记忆在预定温度下所记忆的形状，而后通过施加外部刺激使该形状变形为另一种形状，然后在加热时恢复为记忆的形状。形状记忆材料可以包括形状记忆合金和形状记忆聚合物。形状记忆聚合物可以比形状记忆合金更具弹性变形性，并且还具有优良的应变恢复能力，因此已经对形状记忆聚合物进行了广泛的研究。图1示出了粘弹性流体的三维形状恢复模型。参考图1，形状恢复的一般循环可以包括：通过在高温(例如等于或大于玻璃化转变温度(Tg)的温度)下施加载荷来固定形状的步骤(1)，冷却步骤(2)，通过去除载荷而使变形固定为临时状态形状的步骤(3)，以及通过升高环境温度而使变形的形状恢复为原始形状的步骤(4)。然而，当形状记忆聚合物用作车辆板材的材料时，很难应用图1的形状恢复模型。原因在于，在玻璃化转变温度或更高温度的环境中车辆的板材发生碰撞是极其罕见的。公开于本专利技术背景部分的信息仅仅用于增加对本专利技术的总体背景的理解，而不可被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。
技术实现思路
本专利技术的各个方面旨在提供这样的形状恢复模型，即在通常可发生冲击的温度环境中发生对车辆板材的冲击时，可以应用该形状恢复模型。本专利技术的各个方面旨在提供使使用形状记忆聚合物的车辆板材恢复的方法，该方法可以包括：在等于或低于玻璃化转变温度的温度下向形状记忆聚合物材料的板材施加冲击载荷；从板材去除冲击载荷；向板材提供在玻璃化转变温度或高于玻璃化转变温度的高温环境；以及将板材冷却至室温。所述等于或低于玻璃化转变温度的温度可以为室温。可以通过冲击载荷使板材粘弹性变形。可以以25mm/min以上且小于50mm/min的速度施加冲击载荷。优选地，所述板材的断裂伸长率可以等于或小于200％。可以以150mm/min以上的速度施加冲击载荷。所述板材的断裂伸长率可以等于或小于20％。根据本专利技术的示例性实施方案，即使在室温下发生对车辆板材的冲击，也可以使形状恢复。根据本专利技术的示例性实施方案，可以在涂层干燥温度范围(包括85℃)内且在恒定的温度和湿度条件下使形状完全恢复。本专利技术的方法和装置具有其它的特征和优点，这些特征和优点将通过并入本文中的附图和随后的具体实施方式而变得显而易见，或者将在并入本文中的附图和随后的具体实施方式中进行详细陈述，这些附图和具体实施方式共同用于解释本专利技术的某些原理。附图说明图1示出粘弹性流体的三维形状恢复模型。图2示出根据本专利技术示例性实施方案的使使用形状记忆聚合物的车辆板材恢复的方法以及所产生的形状变化和板材的聚合物排列。图3示出通过注塑成型制得的用于拉伸-恢复测试的ASTEMD638类型1。图4A示出类型1的初始长度L0，图4B示出在向图4A的类型1施加拉伸时的变形长度L1，图4C示出在将等于或大于玻璃化转变温度的温度施加到图4B中的类型1时的恢复长度L2。图5A示出通过测量对应于应变速率的屈服强度而获得的实验数据；图5B示出与基于图5A实验数据和应变速率1/s的高速度相对应的应变速率的屈服强度的文献数据；图5C示出针对于应变速率0至1000/s的屈服强度的拟合数据；图5D示出CowperSymonds模型与实验数据的比较。图6A示出通过测量对应于应变速率的断裂伸长率而获得的实验数据；图6B示出与基于图6A实验数据和应变速率1/s的高速度相对应的应变速率的断裂伸长率的文献数据；图6C示出针对于自然对数为约-8至约7的应变速率的真实破坏强度；图6D示出与真实破坏强度曲线的交点，亦即作为应力-应变曲线的断裂点。图7示出未发生断裂的伸长极限，以及实际经受高速碰撞测试的A和B的实际应变速率和实际伸长部分。图8示出根据本专利技术示例性实施方案的卡扣配合件固定方法。图9示出卡扣配合件固定方法的顺序。图10为车辆气坝的侧视图。图11示出设有热传导带的气坝。图12示出气坝的温度分布。可以理解的是，附图并不必是按比例绘制的，其示出了某种程度上简化表示的说明本专利技术基本原理的各个特征。如在本文所包括的本专利技术的特定设计特征(包括例如特定的尺寸、定向、定位和形状)将部分地由特定目的的应用和使用环境所确定。在这些附图中，在贯穿附图的多幅图形中，附图标记指代本专利技术的相同或等同的部分。具体实施方式现在将具体参考本专利技术的各个实施方案，在附图中示出并在下文描述了这些实施方案的示例。虽然将与本专利技术的示例性实施方案相结合来描述本专利技术，但是应理解的是，本说明书并非旨在将本专利技术限制为那些示例性实施方案。相反，本专利技术旨在不但覆盖本专利技术的示例性实施方案，而且覆盖可以被包括在由所附权利要求所限定的本专利技术的精神和范围之内的各种替换、修改、等同形式以及其它实施方案。在下文中，将详细描述本专利技术。然而，本专利技术并不受示例性实施方案的约束或限制，并且通过以下描述可以轻而易举地理解或更清楚本专利技术的目的和效果，本专利技术的目的和效果并非仅仅限于以下公开内容。此外，在描述本专利技术时，当确定不必要地使本专利技术的主题模糊时，可以省略与本专利技术相关的已知技术的详细描述。图2示出根据本专利技术示例性实施方案的使使用形状记忆聚合物的车辆板材恢复的方法以及所产生的形状变化和板材的聚合物排列。参考图2，本专利技术包括：步骤(1)，在等于或低于玻璃化转变温度的温度下向形状记忆聚合物材料的板材施加冲击载荷；步骤(2)，去除冲击载荷；步骤(3)，向板材提供温度为玻璃化转变温度或更高温度的高温环境；以及步骤(4)，将板材冷却至室温。此外，等于或低于玻璃化转变温度的温度可以为室温(约20℃)。在等于或低于玻璃化转变温度的温度下(例如在室温下)冲击载荷施加至处于施加载荷之前的初始状态的板材以引起塑性变形，接着去除载荷以使板材固定于临时变形状态。这样，当向板材提供温度为玻璃化转变温度或更高温度的高温环境以使变形恢复并且将恢复的板材冷却并使其处于室温状态时，将板材恢复并固定为初始状态的板材形状。换言之，根据本专利技术示例性实施方案的恢复方法可以被称为相关技术中的恢复模型的逆模型。同时，使形状记忆聚合物材料的板材粘弹性变形，并且形状记忆聚合物为热塑性形状恢复塑料。在本专利技术的示例性实施方案中，要用于实际的板材碰撞-变形-恢复的所需要素包括：发生变形的状态的应变速率和屈服强度的变化特性，以及应变速率和断裂伸长率的变化特性。因此，当冲击载荷施加至板材时，可以辨别是否可在不发生断裂的范围内进行恢复。为此，需要通过拉伸-恢复测试得出是否可以进行恢复。拉伸-恢复测试是在恒温恒湿的条件下进行的。<本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种使使用形状记忆聚合物的板材恢复的方法，所述方法包括：/n在等于或低于玻璃化转变温度的温度下向形状记忆聚合物材料的板材施加冲击载荷；/n从所述板材去除冲击载荷；/n向所述板材提供在玻璃化转变温度或高于玻璃化转变温度的高温环境；以及/n将所述板材冷却至室温。/n

【技术特征摘要】
20190124 KR 10-2019-00092901.一种使使用形状记忆聚合物的板材恢复的方法，所述方法包括：
在等于或低于玻璃化转变温度的温度下向形状记忆聚合物材料的板材施加冲击载荷；
从所述板材去除冲击载荷；
向所述板材提供在玻璃化转变温度或高于玻璃化转变温度的高温环境；以及
将所述板材冷却至室温。


2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述等于或低于玻璃化转变温度的温度为室温。


3.根据权利要求1所述的方法，其中，通过冲击载荷使板材粘弹性变形。


4.根据权利要求1所述的方法，其中，以25mm/min以上且小于50mm/m...

【专利技术属性】
技术研发人员：车东垠，金永完，金东哲，
申请(专利权)人：现代自动车株式会社，起亚自动车株式会社，西江大学校产学协力团，
类型：发明
国别省市：韩国;KR