聚合物材料由于質(zhì)輕、高強(qiáng)、易加工、易功能化等優(yōu)點(diǎn)而被廣泛應(yīng)用于航空航天、電子電器、汽車(chē)制造、建筑工程、運(yùn)動(dòng)器件等各個(gè)領(lǐng)域。然而,在成型加工或使用過(guò)程中,聚合物材料會(huì)因受強(qiáng)外力或剮蹭等產(chǎn)生局部損傷或微裂紋,這些微裂紋擴(kuò)展又會(huì)引發(fā)宏觀裂紋出現(xiàn),影響材料的整體性和力學(xué)性能,導(dǎo)致材料安全性下降、使用壽命縮短。受生物體損傷-自愈合機(jī)制的啟發(fā),自修復(fù)材料應(yīng)運(yùn)而生,其由于具有損傷后自愈合的功能,而備受關(guān)注。依據(jù)是否需要添加修復(fù)劑可將自修復(fù)材料分為兩大類(lèi):一是靠添加微膠囊、微脈管等外援型修復(fù)劑實(shí)現(xiàn)修復(fù)功能的外援型自修復(fù)材料,二是基于可逆共價(jià)鍵/超分子作用的本征型自修復(fù)材料。外援型自修復(fù)材料由于使用樹(shù)脂體系廣、可設(shè)計(jì)性強(qiáng)等特點(diǎn)發(fā)展很快,其核心技術(shù)是修復(fù)劑微膠囊。目前,修復(fù)劑微膠囊的制備主要采用傳統(tǒng)的原位聚合法和界面聚合法,以上兩種方法存在制備過(guò)程繁瑣、反應(yīng)時(shí)間長(zhǎng)、影響因素多,且對(duì)乳液穩(wěn)定性要求高等問(wèn)題。此外,傳統(tǒng)的單腔微膠囊難以實(shí)現(xiàn)多次修復(fù)。而本征型自修復(fù)材料可通過(guò)可逆作用實(shí)現(xiàn)多次修復(fù),且結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)性強(qiáng),但仍存在基體力學(xué)性能較差、可逆作用單一、修復(fù)需要加熱或UV等外界刺激等缺點(diǎn)和不足。針對(duì)修復(fù)劑微膠囊制備... 

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【學(xué)位級(jí)別】：博士

【部分圖文】：

(a)微膠囊殼層形成的化學(xué)反應(yīng)示意圖,(b)界面聚合制備微膠囊的示意圖

[23]結(jié)合界面聚合和溶膠-凝膠法對(duì)六亞甲基二異氰酸酯（HDI）進(jìn)行包覆，得到了一種聚脲/二氧化硅雜化殼層的微膠囊，其耐熱性和耐溶劑性都得到了較大提升。如圖1-5所示，與傳統(tǒng)的界面聚合類(lèi)似，先將芯材 HDI、異氰酸酯預(yù)聚物 Suprasec 2644 的混合物加入溶有阿拉伯樹(shù)脂膠的水溶液中，攪拌作用下形成水包油乳液，然后加入聚乙烯亞胺 PEI 水溶液，在加熱和攪拌作用下，Suprasec 2644 與 PEI 反應(yīng)形成聚脲殼層。隨后，加入二氧化硅的前驅(qū)體，由于氨基和硅羥基之間的靜電和氫鍵作用，前驅(qū)體被吸附在微膠囊外表面，繼而在堿性條件下進(jìn)行縮合形成聚脲/二氧化硅復(fù)合殼層。熱性能測(cè)試顯示，芯材被包覆后的揮發(fā)溫度（144oC）比包覆前（86oC）提高了 58oC，說(shuō)明復(fù)合殼層可提供優(yōu)異的耐熱性。除此之外

圖 1-6 基于 Pickering乳液的 IPDI復(fù)合殼層微膠囊的制備過(guò)程圖[28]re 1-6 Synthesis process of the multilayer composite microcapsules loaded with IPDI baPickering emulsion template[28]DI微膠囊的 SEM圖: (a) 微膠囊整體圖, (b) 微膠囊殼層外表面, (c) 微膠囊殼層內(nèi)表膠囊殼層斷面

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]可多次塑型、易修復(fù)及耐低溫的三維動(dòng)態(tài)高分子結(jié)構(gòu)[J]. 張希.  高分子學(xué)報(bào). 2016(06)
[2]自修復(fù)高分子材料[J]. 李思超,韓朋,許華平.  化學(xué)進(jìn)展. 2012(07)
[3]自修復(fù)聚合物材料的研究進(jìn)展[J]. 祁恒治,趙蘊(yùn)慧,朱孔營(yíng),袁曉燕.  化學(xué)進(jìn)展. 2011(12)



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