双组份自修复微胶嚢的制备及其应用研究

发布时间：2025-04-11 03:19

　　金属腐蚀及其导致的材料破坏、经济受损已经成为一个严重的世界性问题。保护金属材料免受腐蚀最简单有效的方法之一就是在金属表面涂覆有机涂层,通过形成物理屏障以防止金属与腐蚀性环境(空气,氧气和水)之间的接触。然而,有机涂层在使用过程中会不可避免地受到物理损伤而失去保护作用,新提出的具有自修复功能的涂层能够对损伤进行快速补救。因此,自修复涂层在金属防腐领域中具有广泛的应用前景。本文通过异氰酸酯-胺双组份微胶囊体系实现涂层自修复防腐。主要采用原位聚合法,首次将油溶性异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)与油溶性聚天门冬氨酸酯(PAE)分别作为芯材,三聚氰胺-甲醛(MF)树脂作为壁材进行双组份自修复微胶囊的制备,其中PAE为具有高反应活性的新型疏水性胺。并通过光学显微镜(OM)、场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)、傅里叶红外光谱仪(FTIR)和热重分析仪(TGA)对双组份微胶囊的合成过程及胶囊产物的表面形貌、化学结构和热稳定性进行了表征分析。为优化合成工艺,提高产品性能,本文通过改变芯壁比、乳化剂浓度及乳化转速对IPDI微胶囊进行调控,得到最佳芯壁比为3:1,最佳乳化剂浓度为2.52 wt%,且通过调节乳...

【文章页数】：82 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图１－１中空纤维自修复机理图??Ｆｉｇｕｒｅ?１－１?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｈｏｌｌｏｗ?ｆｉｂｅｒ?ｓｅｌｆ－ｈｅａｌｉｎｇ?ｍｅｃｈａｎｉｓｍ??

而发生损伤时，中空纤维断裂会使修复剂释放出来，修复剂在毛细管作用下迁??移至破损处固化，从而将裂纹修复而阻止材料的进一步破坏，所述修复机理如??图１－１所示。??中空纤维用于自修复这一概念最早是由Ｄｒｙ提出的１，他通过对存储于空??心纤维中的愈合化学物质控制释放来实现损伤修复，并....

图１－２微胶囊自修复机理图??Ｆｉｇｕｒｅ?１－２?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｍｉｃｒｏｃａｐｓｕｌｅｓ?ｓｅｌｆ－ｈｅａｌｉｎｇ?ｍｅｃｈａｎｉｓｍ??

能与其发生作用的Ｇｒｕｂｂｓ催化剂均匀分散在环氧树脂基体中。当外力刺激产生??并引发微胶囊破裂时，释放出来的ＤＣＰＤ便在Ｇｒｕｂｂｓ催化作用下发生开环易位??聚合反应，从而实现环氧基体材料的自修复，所述修复机理如图１－２所示。??Ｇｒｕｂｂｓ?Ｃａｔａｌｙｓｔ?ｆ?｜??Ｐｒｏｐ....

图１－３通过原位聚合形成微胶囊的示意图??Ｆｉｕｒｅ?１－３ｃｈｅｍａｔｉｃ?ｄｒａｗｉｎｏｆ?ｔｈｅ?ｆｏｒｍｔｎｏｆ?ｍｉｃｒｏｃａｕｌｅｉｎｉｔｕｏｌＴｎｅｒｉｚａｔｉｏｎ??

单体和引发剂溶解在分散相或连续相中。因为由单体合成的聚合物不溶于乳液，??所以聚合通常发生在芯材液滴的表面，或者所得聚合物聚集在液滴表面上，从??而得到具有所需芯材的微胶囊。通过原位聚合法制形成微胶囊的过程如图１－３??所示Ｍ。该方法具有许多优点，主要包括：成本低，操作简单，微胶....

图１－５微胶囊自修复的分类体系（ａ）单胶囊体系，（ｂ）胶囊／催化剂分散体系，（ｃ）胶囊／??液滴相分离体系，（ｄ）双胶囊体系和（ｅ）?—体化胶囊体系??

愈合剂种类及修复方式的不同，可以将微胶囊自修复分为单胶囊修复体系、胶??囊／催化剂分散体系、胶囊／液滴相分离体系、双微胶囊修复体系及一体化胶囊??体系，这五种体系：１９？的修复机理如图１－５所示。??ｎ）单胶囊修复体系??单微胶囊修复体系是指仅由一种封装的愈合剂来完成修复。在单微....

本文编号：4039422