自修復(fù)材料具有能自主愈合裂紋和局部損傷的能力,是近年來綠色化學(xué)和功能材料領(lǐng)域的研究熱點。二硫鍵因其具有能在溫和條件下交換和對多種刺激條件響應(yīng)等優(yōu)點,已成為構(gòu)建自修復(fù)材料最重要的可逆共價化學(xué)鍵之一。端巰基液體聚硫樹脂主鏈為含豐富二硫鍵的飽和結(jié)構(gòu),具有優(yōu)異的粘接性、高彈性和耐老化性,常被用于各類粘合密封材料的制備及研究,然而將其用于自修復(fù)材料制備的研究還未見報道。本文分別利用氧化物、環(huán)氧樹脂和異氰酸酯與端巰基液體聚硫樹脂反應(yīng),制備了若干種可自修復(fù)的聚硫彈性體,并對其分子結(jié)構(gòu)、機械性能及自修復(fù)性能開展了系統(tǒng)研究。主要研究內(nèi)容與結(jié)果總結(jié)如下:（1）可自修復(fù)的氧化物固化型聚硫密封膠制備及性能研究本章首次研究了通用的金屬氧化物固化型聚硫密封膠自修復(fù)性能。利用端巰基液體聚硫樹脂與二氧化錳反應(yīng),制備了氧化物固化型聚硫密封膠,研究了二氧化錳用量和填料種類及用量對其機械性能和自修復(fù)性能的影響。實驗結(jié)果表明:隨著二氧化錳用量從1.75 wt%、2 wt%和2.5 wt%增加至3 wt%,密封膠拉伸強度逐漸增大,但自修復(fù)性能呈下降趨勢。最優(yōu)的樣品LP55-2拉伸強度1.15 MPa,拉斷伸長率478%,切斷后... 

【文章來源】：南京大學(xué)江蘇省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

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【學(xué)位級別】：博士

【部分圖文】：

圖１．１夕卜援型自修復(fù)材料的分類：（ａ）微膠囊型［１］，（ｂ）微脈管型［９］??

可用于自修復(fù)材料構(gòu)建的可逆非共價鍵主要包括氫鍵［１１〗、配位作用［１２］、７１－７１??相互作用和主一客體相互作用ｎ４ｉ等多種形式。??（１）基于氫鍵的自修復(fù)材料??基于氫鍵的自修復(fù)材料制備策略是將氫鍵基團引入到聚合物網(wǎng)絡(luò)中。研宄者??已報道的用于自修復(fù)材料的氫鍵基團主要包括２－脲－４－嘧啶酮Ｍ］、胸腺嘧啶／２，６－??二氨基三嗪［｜６］、尿素［｜７１和羧酸１１８１。這些基團通過分子間氫鍵形成可逆的超分子??交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)。由于氫鍵具有特殊的方向性并且其數(shù)量和長度均可調(diào)控，因此基于氫??鍵制備的自修復(fù)材料囊括了從超分子水凝膠到高強度彈性體的多數(shù)高分子材料。??２０１２年加利福尼亞大學(xué)Ｇｕａｎ等人采用自由基聚合的方式合成了刷子型??聚合物，將硬結(jié)構(gòu)單元引入到基于氫鍵自修復(fù)材料網(wǎng)絡(luò)中以提高初性和機械強??度，其中以聚苯乙烯主鏈作為中心硬核，以聚丙烯酰胺作為軟相刷，軟硬相聚集??組裝形成核一殼納米結(jié)構(gòu)（圖１．２所示）。軟相刷中的酰胺基團之間的氫鍵自組??裝，與中心硬核形成微相分離，既提高了聚合物的楊氏模量，又保證了氫鍵之間??的動態(tài)可逆性，實現(xiàn)了自發(fā)的室溫自修復(fù)。??

Ｆｉｇｕｒｅ?１．４?Ｓｅｌｆ－ｈｅａｌｉｎｇ?ｍａｔｅｒｉａｌ?ｂａｓｅｄ?ｏｎ?ｊｒ－７ｒ?ｉｎｔｅｒａｃｔｉｏｎ１＾１??⑷基于主一客體相互作用的自修復(fù)材料??基于主一客體相互作用的自修復(fù)材料構(gòu)建機理為特定的主一客體相互作用??可在氧化還原電位、ｐＨ和溫度等刺激條件下可逆地分解與組裝，通過這種可逆??性可完成材料的修復(fù)過程［１４］，常用的基體為環(huán)糊精［３Ｕ２］和冠醚［３３３４］。??—ＣＨ２＂ＣＨ?ｒ—ＣＨ２￣ＣＨ??—ＣＨ２＿ＣＨ?ｒ—ＣＨ廠ＣＨ???ＨＯ＾＾Ｏ?ｎ－ｍ?ｎ－ｍ?ＮＨ?ｍ??ｓ??＇以〕?Ｘ??ｐＡＡ－６（３ＣＤ??ｐＡＡ－Ｆｃ??

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]材料科學(xué)中的點擊化學(xué)[J]. 張濤,鄭朝暉,成煦,丁小斌,彭宇行.  化學(xué)進(jìn)展. 2008(Z2)



本文編號：3144210