聚氨酯材料由于其優(yōu)異的特性而應(yīng)用于生活的方方面面,然而在材料使用過程中會不可避免的產(chǎn)生損傷,為此人們開始對自修復聚氨酯材料進行研究,以延長材料的使用壽命,同時滿足特殊應(yīng)用的要求�？赡骢ｋ赕I的引入會使材料具備自修復功能,但是其并不能做到完全自主修復,而是需要一定的外界刺激才能實現(xiàn)自修復。本文合成一種無需外界刺激的自修復聚氨酯材料,將合成的含可逆酰腙鍵的擴鏈劑引入聚氨酯鏈中,并在體系內(nèi)引入磷酸二異辛酯組分,使得到的聚氨酯在沒有外界刺激下也能實現(xiàn)自修復。本論文首先利用丁二酸二甲酯為原料得到氨基封端的丁二酸二酰肼,氨基封端的丁二酸二酰肼再和對羥基苯甲醛得到雙羥基擴鏈劑,該反應(yīng)為席夫堿反應(yīng),而席夫堿反應(yīng)易產(chǎn)生液晶相,實驗時將擴鏈劑溶于二甲基亞砜溶液,當溶液達到一定濃度時會出現(xiàn)液晶相,形成溶致液晶。采用FTIR、¹HNMR來檢測產(chǎn)物的分子結(jié)構(gòu),偏光顯微鏡（POM）、數(shù)字式粘度計來表征擴鏈劑的液晶特性。FTIR和¹HNMR表明已成功合成出了目標產(chǎn)物;偏光顯微鏡結(jié)果表明:室溫下溶于二甲基亞砜的擴鏈劑溶液在達到8%的濃度后才會觀察到液晶的存在,對形成的溶致液晶... 

【文章來源】：青島科技大學山東省

【文章頁數(shù)】：93 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

微膠囊修復劑的自修復機理[1]

無需外界刺激的自修復聚氨酯的制備及性能研究4圖1-2不同溫度下制備的PMF壁微膠囊的SEM顯微照片（a）40℃，（b）50℃，（c）60℃和（d）70℃[6]Fig.1-2SEMmicrographsofPMF-walledmicrocapsulespreparedat(a)40℃,(b)50℃,(c)60℃and(d)70℃.國內(nèi)也開始研究微膠囊體系并已取得不錯的進展，目前章明秋課題組[7-8]將環(huán)氧樹脂作為基材，以未反應(yīng)的環(huán)氧樹脂作為修復劑，硫醇和叔胺作為固化劑進行實驗，該研究得出，此材料能提供接近80%的修復效果。為了進一步充分發(fā)揮修復劑的作用，又研究了一系列內(nèi)外因素對復合材料修復程度的影響，發(fā)現(xiàn)催化劑在強堿環(huán)境和一定的濃度時，微膠囊中預(yù)先封裝的環(huán)氧預(yù)聚物是高度可流動的，會使得愈合效率變高。此外同樣研究了微膠囊大小和含量對于基材裂紋愈合的影響，較大的微膠囊釋放的固化劑的量更大從而有利于裂縫的填充，而較小的微膠囊則有助于成分的混合和相互擴散，局部狀態(tài)下修復效果顯著。該材料在膠囊含量較低的情況下能取得不錯的治愈效果，當其添加量為1wt％時，室溫下修復效率為43.5％，當添加量為5wt％時則達到104.5％的自修復效率。微膠囊類型的修復和基體結(jié)合比較簡單方便，受到損傷時修復劑的修復效率較高，但是由此基于微膠囊類型的自修復體系需要考慮多次修復、微膠囊和催化劑的分散問題、與基體的相容性，微膠囊壁的厚薄等問題，應(yīng)用也受到很大的限制[9-11]。1.2.1.2中空纖維型中空纖維型也是通過裂紋觸發(fā)來實現(xiàn)修復的，原理與微膠囊類似，不同的是

青島科技大學研究生學位論文5中空纖維型是將修復劑填充進空心的纖維管中，其再與基材混合，當基材產(chǎn)生損傷時中空纖維破裂，釋放修復劑，目前存在三種類型的中空纖維愈合體系[12-14]：（i）單組分修復劑：即中空纖維中僅包含一種樹脂，樹脂在損傷產(chǎn)生裂紋時流動，通過殘留的催化劑固化或在空氣誘導下固化（例如：氰基丙烯酸酯）；（ii）雙組分修復劑：將修復劑及其固化劑分別填充到相鄰的空心管中，有裂紋時同時破裂修復固化；（iii）兩部分粘合劑：一種組分摻入空心管中，另一種摻入微膠囊中。下圖為三種中空纖維類型的組分示意圖：圖1-3中空纖維自修復機理圖[14]Fig.1-3Theself-healingmechanismofhollowfiberToohey等[15]人模擬人體皮膚的作用原理，研究了一種由微血管網(wǎng)絡(luò)的自修復系統(tǒng)，修復機理如圖1-4所示：修復劑填充于三維網(wǎng)絡(luò)中并隨該網(wǎng)絡(luò)嵌入基材中，該系統(tǒng)能夠自主重復的修復裂紋損壞，其修復類型更加的新穎可靠。3D微血管網(wǎng)絡(luò)是通過圓柱形噴嘴成型凡士林/微晶蠟的混合物制成的[16]。當樹脂固化時，獲得的結(jié)構(gòu)基質(zhì)，在借助加熱和低真空的條件下，能去除成型的混合物，由此創(chuàng)建了3D微血管網(wǎng)絡(luò)，再將可聚合修復劑通過注射器注入微血管網(wǎng)絡(luò)中，就完成了三維微血管網(wǎng)絡(luò)修復系統(tǒng)的構(gòu)建。

【參考文獻】：
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碩士論文
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本文編號：3230724