基于氫鍵的自修復(fù)聚合物材料制備及特性研究
發(fā)布時間:2023-02-16 09:26
聚合物及其復(fù)合材料以其優(yōu)異的性能和其適用性、便攜性及柔性等方面的獨(dú)特優(yōu)勢,被廣泛應(yīng)用于運(yùn)輸、電子、建筑、航空、航天、醫(yī)療、機(jī)械等領(lǐng)域。在實(shí)際的使用中,聚合物及其復(fù)合材料容易受到機(jī)械、化學(xué)、熱、紫外線輻射等外界因素的影響,導(dǎo)致性能惡化甚至失效,從而極大的縮短器件使用壽命甚至產(chǎn)生一定的安全隱患。賦予材料自修復(fù)能力,能極大的增強(qiáng)器件可靠性,延長器件使用壽命以及降低使用安全隱患。目前,自修復(fù)材料種類繁多,按照材料修復(fù)的機(jī)理不同可分為本征型與外援型。其中動態(tài)可逆的氫鍵作用,作為本征型的一種修復(fù)方式之一,對實(shí)現(xiàn)室溫條件下可多次修復(fù)的聚合物及其復(fù)合材料的設(shè)計制備具有重大的意義。因此,本文基于動態(tài)可逆的氫鍵作用,設(shè)計制備了兩種不同的自修復(fù)聚合物復(fù)合材料,并對其力學(xué)性能、自修復(fù)性能以及電學(xué)性能進(jìn)行了研究。論文的主要研究工作如下:(1)研究了一種主鏈含有2-脲基-4[1H]嘧啶酮(UPy)基團(tuán)聚氨酯(PU)復(fù)合導(dǎo)電材料,選取了柔性好的聚四氫呋喃(PTMG)作為軟段,可形成多重氫鍵、具有高的熱力學(xué)穩(wěn)定性和快速動態(tài)可逆性的UPy基團(tuán)作為硬段,來制備了主鏈含有UPy的聚氨酯基底材料,再采用氣噴的工藝制備了主鏈含...
【文章頁數(shù)】:70 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第一章 緒論
1.1 引言
1.2 自修復(fù)材料的概述
1.2.1 自修復(fù)聚合物及其復(fù)合材料研究現(xiàn)狀
1.2.2 自修復(fù)聚合物復(fù)合材料的應(yīng)用
1.3 論文的研究意義及主要研究內(nèi)容
1.3.1 論文的研究意義
1.3.2 本論文的主要研究內(nèi)容
第二章 基本原理與測試方法
2.1 自修復(fù)基礎(chǔ)理論
2.1.1 外援型自修復(fù)
2.1.2 本征型自修復(fù)
2.2 聚合物復(fù)合材料制備工藝概述
2.2.1 聚合物材料的制備
2.2.2 導(dǎo)電材料的復(fù)合
2.3 自修復(fù)效果評價
2.4 表征所用主要設(shè)備
2.4.1 掃描電子顯微鏡(SEM)
2.4.2 核磁共振波譜法(NMR)
2.5 本章小結(jié)
第三章 自修復(fù)PU-UPy/CNT導(dǎo)電復(fù)合材料的制備及性能研究
3.1 引言
3.2 實(shí)驗(yàn)部分
3.2.1 實(shí)驗(yàn)材料及儀器
3.2.2 PU-UPy/CNT自修復(fù)導(dǎo)電彈性體復(fù)合薄膜的制備
3.3 表征分析
3.3.1 核磁共振氫譜分析(NMR)
3.3.2 掃描電子顯微鏡(SEM)分析
3.4 性能研究
3.4.1 PU-UPy薄膜力學(xué)性能研究
3.4.2 PU-UPy/CNT復(fù)合薄膜電學(xué)性能研究
3.4.3 PU-UPy/CNT復(fù)合薄膜自修復(fù)性能研究
3.5 PU-UPy/CNT復(fù)合薄膜的應(yīng)變傳感器的應(yīng)用
3.6 本章小結(jié)
第四章 自修復(fù)PAA-PAM/TA聚合物材料的制備及性能研究
4.1 引言
4.2 實(shí)驗(yàn)部分
4.2.1 實(shí)驗(yàn)材料及所用儀器
4.2.2 自修復(fù)PAA-PAM以及PAA-PAM/TA聚合物水凝膠的制備
4.3 掃描電子顯微鏡(SEM)分析
4.4 自修復(fù)PAA-PAM以及PAA-PAM/TA聚合物水凝膠的特性研究
4.4.1 力學(xué)特性研究
4.4.2 自修復(fù)特性研究
4.5 本章小結(jié)
第五章 結(jié)論與展望
5.1 結(jié)論
5.2 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間取得的成果
本文編號:3743961
【文章頁數(shù)】:70 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第一章 緒論
1.1 引言
1.2 自修復(fù)材料的概述
1.2.1 自修復(fù)聚合物及其復(fù)合材料研究現(xiàn)狀
1.2.2 自修復(fù)聚合物復(fù)合材料的應(yīng)用
1.3 論文的研究意義及主要研究內(nèi)容
1.3.1 論文的研究意義
1.3.2 本論文的主要研究內(nèi)容
第二章 基本原理與測試方法
2.1 自修復(fù)基礎(chǔ)理論
2.1.1 外援型自修復(fù)
2.1.2 本征型自修復(fù)
2.2 聚合物復(fù)合材料制備工藝概述
2.2.1 聚合物材料的制備
2.2.2 導(dǎo)電材料的復(fù)合
2.3 自修復(fù)效果評價
2.4 表征所用主要設(shè)備
2.4.1 掃描電子顯微鏡(SEM)
2.4.2 核磁共振波譜法(NMR)
2.5 本章小結(jié)
第三章 自修復(fù)PU-UPy/CNT導(dǎo)電復(fù)合材料的制備及性能研究
3.1 引言
3.2 實(shí)驗(yàn)部分
3.2.1 實(shí)驗(yàn)材料及儀器
3.2.2 PU-UPy/CNT自修復(fù)導(dǎo)電彈性體復(fù)合薄膜的制備
3.3 表征分析
3.3.1 核磁共振氫譜分析(NMR)
3.3.2 掃描電子顯微鏡(SEM)分析
3.4 性能研究
3.4.1 PU-UPy薄膜力學(xué)性能研究
3.4.2 PU-UPy/CNT復(fù)合薄膜電學(xué)性能研究
3.4.3 PU-UPy/CNT復(fù)合薄膜自修復(fù)性能研究
3.5 PU-UPy/CNT復(fù)合薄膜的應(yīng)變傳感器的應(yīng)用
3.6 本章小結(jié)
第四章 自修復(fù)PAA-PAM/TA聚合物材料的制備及性能研究
4.1 引言
4.2 實(shí)驗(yàn)部分
4.2.1 實(shí)驗(yàn)材料及所用儀器
4.2.2 自修復(fù)PAA-PAM以及PAA-PAM/TA聚合物水凝膠的制備
4.3 掃描電子顯微鏡(SEM)分析
4.4 自修復(fù)PAA-PAM以及PAA-PAM/TA聚合物水凝膠的特性研究
4.4.1 力學(xué)特性研究
4.4.2 自修復(fù)特性研究
4.5 本章小結(jié)
第五章 結(jié)論與展望
5.1 結(jié)論
5.2 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間取得的成果
本文編號:3743961
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