自修復聚合物材料是一類能夠自發(fā)或通過外部刺激修復自身損傷的智能聚合物材料。賦予聚合物材料自修復能力能夠顯著降低材料維護成本,并提高其安全性、可靠性和壽命。近些年來,研究者們發(fā)展了多種策略來制備自修復聚合物材料,使聚合物材料在受損時可以恢復其結(jié)構(gòu)、力學性能和功能。但在自修復材料的實際應(yīng)用中,仍然存在一些亟待解決的問題:(1)制備同時具有高力學強度和快速、高效自修復功能的聚合物材料;(2)拓展自修復聚合物材料的功能,使得自修復聚合物材料有更廣泛的應(yīng)用場景;(3)用更便捷的方法制備功能性自修復聚合物材料,以滿足材料的大規(guī)模生產(chǎn)和應(yīng)用。本論文針對上述問題,開展了以下三個方面的研究工作:1.將聚丙烯酸(PAA)與支化聚乙烯亞胺-氧化石墨烯復合物(b PEI-GO)層層組裝,制備得到可修復且抗疲勞的高強度形狀記憶聚合物(shape-memory polymer,SMP)膜。其中,當復合物溶液中GO與b PEI的質(zhì)量比為0.02時,得到的(PAA/b PEI-GO_0.02)*35膜具有優(yōu)秀的力學性能,其楊氏模量和硬度分別高達19.8±2.1 GPa和0.92±0.15 GPa。...

【文章頁數(shù)】：105 頁

【學位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 本征型自修復聚合物材料的構(gòu)筑
        1.1.1 基于可逆共價鍵交聯(lián)的自修復材料
        1.1.2 基于非共價鍵交聯(lián)的自修復材料
    1.2 高強度的本征型自修復聚合物材料
        1.2.1 使用含有剛性鏈段的聚合物
        1.2.2 提高聚合物材料的交聯(lián)位點密度或交聯(lián)作用強度
        1.2.3 使用無機/有機納米填料對聚合物材料進行摻雜
    1.3 功能性自修復材料
        1.3.1 自修復超疏水材料
        1.3.2 自修復導電材料
        1.3.3 自修復原子氧防護涂層
        1.3.4 自修復形狀記憶聚合物
    1.4 自修復聚合物膜材料的制備方法
        1.4.1 層層組裝技術(shù)
        1.4.2 聚合物溶液復合法
    1.5 本論文的研究思路及研究內(nèi)容
    參考文獻
第二章 可修復、抗疲勞的高強度形狀記憶聚合物膜
    2.1 引言
    2.2 實驗部分
        2.2.1 實驗材料
        2.2.2 bPEI-GO_m復合物的制備
        2.2.3 PAA/bPEI-GO_m多層膜的制備過程
        2.2.4 PAA/bPEI-GO_m自支持膜的制備
        2.2.5 儀器與表征
    2.3 實驗結(jié)果與討論
        2.3.1 bPEI-GO_m復合物的表征
        2.3.2 PAA/bPEI-GO_m膜的層層組裝
        2.3.3 (PAA/bPEI-GO_m)*35 膜的機械性能
        2.3.4 (PAA/bPEI-GO0.02)*35 膜的形狀記憶性質(zhì)
        2.3.5 (PAA/bPEI-GO0.02)*35 膜的疲勞的形狀記憶功能的修復
        2.3.6 (PAA/bPEI-GO0.02)*35 膜的機械損傷的修復
    2.4 結(jié)論
    參考文獻
第三章 具有快速、高效修復能力的高強度聚合物膜
    3.1 引言
    3.2 實驗部分
        3.2.1 實驗材料
        3.2.2 接枝二茂鐵的支化聚乙烯亞胺(bPEI-Fc)的合成
        3.2.3 環(huán)糊精修飾的還原的氧化石墨烯(RGO-CD)的合成
        3.2.4 bPEI-Fc&RGO-CD_m復合物的制備
        3.2.5 PAA/bPEI-Fc&RGO-CD_m多層膜的制備
        3.2.6 儀器與表征
    3.3 實驗結(jié)果與討論
        3.3.1 bPEI-Fc的表征
        3.3.2 RGO-CD_m的表征
        3.3.3 bPEI-Fc&RGO-CD_m復合物的表征
        3.3.4 PAA/bPEI-Fc&RGO-CD_m膜的層層組裝
        3.3.5 (PAA/bPEI-Fc&RGO-CD_m)*45 膜的機械性能
        3.3.6 (PAA/bPEI-Fc&RGO-CD_m)*45 膜的修復
    3.4 結(jié)論
    參考文獻
第四章 可修復和重塑的高強度離子凝膠膜
    4.1 實驗部分
        4.1.1 實驗材料
        4.1.2 Nafion-PVA-X%EO聚合物復合物凝膠膜的制備
        4.1.3 Nafion-PVA-X%EO離子凝膠膜的傳感性能測試
        4.1.4 儀器與表征
    4.2 實驗結(jié)果與討論
        4.2.1 Nafion-PVA-X%EO離子凝膠膜的制備
        4.2.2 Nafion-PVA-X%EO離子凝膠膜的機械性能
        4.2.3 Nafion-PVA-50%EO離子凝膠膜的修復性和可重塑性
        4.2.4 Nafion-PVA-50%EO離子凝膠膜的導電及傳感性能
    4.3 本章小結(jié)
    參考文獻
第五章 全文總結(jié)
作者簡介
在學期間科研成果
致謝



本文編號：3775947