聚酰胺具有優(yōu)異的力學(xué)性能,廣泛應(yīng)用于日常生活的多個(gè)方面。除線型聚酰胺外,交聯(lián)聚酰胺也變得越來(lái)越重要,它們?cè)谕苛�、膠黏劑、反滲膜、固態(tài)電解質(zhì)等領(lǐng)域的應(yīng)用逐漸增多。交聯(lián)高聚物一旦破壞,便無(wú)法利用回收。當(dāng)前對(duì)自修復(fù)材料的研究主要集中在環(huán)氧樹(shù)脂、聚氨酯等聚合物。研究功能性的聚酰胺及自修復(fù)材料,具有重要的理論和實(shí)際意義。本文以哌嗪為原料,合成了哌嗪基線型聚酰胺,研究了其對(duì)鈷離子的絡(luò)合作用及溶劑致變色性,并制備出含有哌嗪環(huán)結(jié)構(gòu)的自修復(fù)交聯(lián)聚酰胺。具體如下:1.利用哌嗪與丙烯酸的邁克爾加成反應(yīng),合成了一種含有哌嗪環(huán)的二酯單體（DMPZ）,將其與二、三官能度聚醚胺熔融縮聚,制備出系列端酯基聚酰胺預(yù)聚物（ETPA-pres）,進(jìn)一步與呋喃甲胺反應(yīng),合成出可用來(lái)制備自修復(fù)交聯(lián)聚酰胺的端呋喃環(huán)聚酰胺預(yù)聚物（FTPA-pres）。2.利用DMPZ與三種不同二胺進(jìn)行熔融縮聚,合成了結(jié)晶性的線型哌嗪基聚酰胺（PIP-PA）,研究了其對(duì)氯化鈷溶液的絡(luò)合作用,獲得了PIP-PA-Co2+。研究發(fā)現(xiàn),絡(luò)合使聚酰胺喪失了結(jié)晶能力,但鈷離子與哌嗪環(huán)上氮原子配位形成交聯(lián)結(jié)構(gòu),可大幅提高材料的耐熱性能與力學(xué)強(qiáng)度。此外,鈷離子的... 

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圖１－１微膠囊法修復(fù)機(jī)理??

?北京化工大學(xué)碩士學(xué)位論文???聚合物．＋基體?空纖維??＇｛?．?．ＴｔＶ－?ｗ?脂修?ｍ?劑??間化劑??￣?損ｆ位ｓ???：．．：‘４二．．．．．．．??（?—４?／、?－－＾修復(fù)完成??圖１－２中空纖維自修復(fù)過(guò)程??Ｆｉｇ?ｌ－２Ｈｏｌｌｏｗ?ｆｉｂｅｒ?ｓｅｌｆ－ｒｅｐａｉｒ?ｐｒｏｃｅｓｓ??１．５本征型自修復(fù)??與外援型自修復(fù)相比，本征型自修復(fù)材料具有制備簡(jiǎn)單、可以進(jìn)行多次修復(fù)等優(yōu)??點(diǎn)。根據(jù)自修復(fù)材料的修復(fù)機(jī)理，本征型自修復(fù)又可細(xì)分為非共價(jià)鍵自修復(fù)與可逆共??價(jià)鍵自修復(fù)。??１．５．１非共價(jià)鍵自修復(fù)??非共價(jià)鍵自修復(fù)體系是指將氫鍵、５ＷＴ堆積、離子相互作用以及金屬－配體相互作??用等非共價(jià)相互作用，應(yīng)用于生產(chǎn)具有自修復(fù)性能的聚合物。與動(dòng)態(tài)共價(jià)化學(xué)相比，??非共價(jià)相互作用通常更容易受到外部環(huán)境的影響。因此，基于非共價(jià)相互作用的自修??復(fù)體系通常在極少的外界刺激下便可表現(xiàn)出非凡的愈合性能。??１．５．１．１氫鍵作用??盡管破壞氫鍵所需能量遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于共價(jià)鍵，但當(dāng)分子結(jié)構(gòu)中存在大量氫鍵時(shí)便可明??顯改變材料的力學(xué)性。自然界中廣泛存在的甲殼素以及人類(lèi)合成的聚酰胺均能證明這??一現(xiàn)象。有感于ＤＮＡ的復(fù)制以及蛋白質(zhì)的組裝等生物過(guò)程，人們利用氫鍵可逆的特??性制備室溫下可自修復(fù)的高分子材料。這類(lèi)材料分子鏈中通常含有大量的酰胺鍵、羧??基、脲基嘧啶酮等以便形成多重氫鍵。??ＹａｎＭｌ等模擬動(dòng)物肌肉中ｔｉｔｉｎ蛋白結(jié)構(gòu)，合成出分子中含有大量氨酯基、脲基以??及嘧啶酮結(jié)構(gòu)的高分子彈性體。這些基團(tuán)使材料分子間形成大量單、雙、以及多級(jí)次??氫鍵，賦予材料出眾的韌性和拉伸強(qiáng)度。除此之外，該材料還

?北京化工大學(xué)碩士學(xué)位論文???．ｃＳ?＜Ｓ?．?Ｈｅａｔｉｎｇ?＜�。�?￡＞??／?ＶＭ＊＊４Ｊ?％４＇＾?＼?ＮＨＮ?Ｍ—Ｎ??＾?ｖｖｗ?＇?ＶＶＳ，Ｖ??ｒ?ｉ?ｉ?ｊ?？?ｉ?爹?Ｉ??＝｜卜叫?卜。９??，“ｎｗ＞?ｄ．?Ｃ）?ｃ＞?＜ｎｊ?，??＾ｃｋｙｔｚ＾?ｇ?ｒ＞??ｖ?ｖ?ｖ?ｖ１?ｙ?ｖ?Ｓ＊）?Ｖ??？?＊?＊?？?？?１?｛??＃?？?Ｓｏｌｖｅｎｔ?ｍｏｌｅｃｕｌｅ??圖１－４基于配位鍵自修復(fù)材料的修復(fù)機(jī)理??Ｆｉｇ?ｌ－４Ｒｅｐａｉｒ?ｍｅｃｈａｎｉｓｍ?ｏｆ?ｓｅｌｆ－ｈｅａｌｉｎｇ?ｍａｔｅｒｉａｌｓ?ｂａｓｅｄ?ｏｎ?ｃｏｏｒｄｉｎａｔｉｏｎ?ｂｏｎｄｓ??１．５．２可逆化學(xué)反應(yīng)??在聚合物制備過(guò)程中引入一些可逆化學(xué)鍵（Ｄｉｅｌｓ－Ａｌｄｅｒ反應(yīng)、二硫鍵、酰腙鍵、??酯交換反應(yīng)等），可獲得自修復(fù)材料。由于含有可逆的化學(xué)鍵，受到損傷破壞的材料??可在高溫等環(huán)境下，通過(guò)可逆鍵發(fā)生逆向反應(yīng)進(jìn)行解交聯(lián)，然后再固化，得到修復(fù)后??的交聯(lián)聚合物。??１．５．２．１雙硫鍵??聚合物中的雙硫鍵在加入還原劑或氧化劑后可以不斷地發(fā)生復(fù)分解交換反應(yīng)。由??于鍵能較弱，含有雙硫鍵的低玻璃化轉(zhuǎn)變溫度彈性體可以在室溫下進(jìn)行自修復(fù)。??重＾＾??２Ｒ—Ｓ－?２Ｒ—Ｓ—??＼ｓ’２?Ｒ＼?’?＼ｓ’、Ｒ，??ｚ?＼ｓ’?＼Ｒ，??圖１－５基于雙硫鍵自修復(fù)材料的修復(fù)機(jī)理??Ｆｉｇ?ｌ－５Ｒｅｐａｉｒ?ｍｅｃｈａｎｉｓｍ?ｏｆ?ｓｅｌｆ－ｒｅｐａｉｒｉｎｇ?ｍａｔｅｒｉａｌｓ?ｂａｓｅｄ?ｏｎ?ｄｉｓｕｌｆｉｄｅ?ｂｏｎｄ??１２??

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
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本文編號(hào)：3291495