自愈合超分子聚合物/氧化石墨烯复合材料的制备与表征

发布时间：2020-12-13 00:09

　　氢键型超分子聚合物是一种非常有应用前景的自愈合材料,氢键可以在室温下可逆的缔合和解离。但是,氢键密度过高会导致聚合物材料结晶,使材料自愈合效果变差,也就是说,良好的机械性能和自愈合效果通常是相互排斥的。因此发现一种具有合适的机械强度,良好的自愈合能力和快速自愈合速度的材料仍然需要挑战。本文将改性氧化石墨烯加入到含有氢键网络的超分子聚合物中制备自愈合复合材料,其中基体为通过脂肪族端羟基超支化聚酯的羧基化、Curtius重排和胺基化处理制备的端胺基超分子聚合物,增强体为氧化石墨烯异氰酸酯处理再接枝超支化聚酯制备的改性氧化石墨烯。通过FTIR、1H-NMR、XPS分析证明了在基体中成功引入了脲基和胺基氢键单元,在增强体中成功引入胺基甲酸酯氢键单元。对于基体,随着氢键密度增加,断裂应力提高,自愈合效率先上升（最大为79%）后下降,说明氢键数量过少体系“交联”度不够,过多则使“交联”度增大限制分子链段的运动。XRD表明基体没有发生结晶,使用超支化的方式能够打破分子结构的规整性,降低结晶的可能性。在基体中加入一定量改性氧化石墨烯（最多2 wt%）能够提高玻璃化转变温度,拉伸强度和自愈合效率,当改性... 

【文章来源】：北京化工大学北京市 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：84 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

中空纤维嵌入自愈合示意图

图１－３微脉管系统自愈合示意图：（ａ）皮肤毛细血管网络与表皮层划痕；（ｂ）愈合过程监测；（ｃ）??涂层表面开始的裂痕开始向微脉管延伸；（ｄ）裂痕到达微脉管??Ｆｉｇ．?１－３?Ｓｅｌｆ－ｈｅａｌｉｎｇ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｍｉｃｒｏ?ｖａｓｃｕｌａｒ?ｓｙｓｔｅｍ：?（ａ）?ｓｋｉｎ?ｃａｐｉｌｌａｒｉｅｓ?ａｎｄ?ｓｋｉｎ?ｓｃｒａｔｃｈｅｓ；?（ｂ）?ｈｅａｌｉｎｇ??

基于C}键动态交换反应的自愈合机理图

【参考文献】：
博士论文
[1]自修复聚合物复合材料的设计、制备及应用研究[D]. 李金辉.中国科学院大学(中国科学院深圳先进技术研究院) 2017



本文编号：2913511