导　　师： 卢珣

授予学位： 硕士

作　　者： (）;

机构地区： 华南理工大学

摘　　要： 作为新兴智能材料的重要一员,自修复高分子材料已成为当前研究的热点之一。其中,外援型自修复材料由于复杂的制备过程,特别是有限的修复次数,其发展受到限制,理论上可以无限次自我修复的本征型自修复材料更加引起了研究者的关注。由于高分子材料在工程领域大量且广泛的应用,因此开展制备高强度本征型自修复高分子材料并实现其在温和条件下自修复的研究极有必要。本征型自修复研究中,与可逆非共价键相比,基于可逆共价键的聚合物具有更强的键能,通常能赋予材料更为优异的力学性能,然而,由于限制了链段的流动性,含可逆共价键的高分子材料往往需要较为严苛的外界条件刺激(如高温等)才能实现自修复。因此,降低自修复难度,制备自修复条件简单、温和的材料更成为当前研究的重点。为此,本文基于聚氨酯的结构可设计性和可于温和条件下进行的芳香族二硫易位反应,分别制备了具有室温自修复能力且具有良好力学性能的交联聚氨酯和热塑性聚氨酯弹性体,并进行了结构与性能表征及自修复机理探究。对于热固性聚氨酯,网络交联点的存在是阻碍分子链流动、延缓自修复进行的主要原因。为此,本课题采用含有六元环的六亚乙基二异氰酸酯三聚体(tri-HDI)作为刚性交联点构建网络骨架,为材料提供强度保证;同时以4,4-二氨基二苯二硫醚(DTDA)作为扩链剂,连接刚性交联点与柔性主链,并将动态二硫键均布于交联点周围,为网络解交联和分子链段流动性提供动力。最终制得的目标聚氨酯-脲弹性体最大拉伸强度为7.7MPa,其室温下基于最大拉伸强度的最大自修复效率高达74%,说明将动态二硫键设置于交联点处有利于实现网络交联和网络解交联的平衡,提高链段运动能力和自修复效率。在60℃,24h的同等修复条件下,目标聚氨酯-脲弹性体实现97.4%的自

关 键 词： 聚氨酯 酰胺 高强度 快速自修复 链段运动 氢键作用 二硫交换反应

领　　域： []