自愈合光交联光可逆三维网络的制备及其可控粘接性能研究

发布时间：2021-05-12 12:31

　　石英器件在5G通讯、航天望远镜和医疗器械的光学系统中占据重要地位。胶粘剂在光学系统中有着广泛的应用,是石英器件的组装、固定和密封的关键材料,可逆胶粘剂在石英器件拆卸维修中有着重要的作用。传统的热塑性胶粘剂,如热熔胶、热塑性聚氨酯,由于缺少稳定的交联结构,导致应力松弛,在石英器件的使用过程中,往往会出现器件的移位和错位的问题。热可逆热固性胶粘剂,包括DA键环氧胶粘剂,双硫键环氧胶粘剂和酯交换环氧胶粘剂等,往往需要加热到较高温度才能使可逆键断开,对于大型器件极为不方便,并且,受热可能会导致其他关键部件的不可逆损伤。因此,光可逆胶粘剂将成为石英器件粘接的新选择。本论文将香豆素和蒽基分别引入硫醇-烯网络中,利用光点击化学反应实现网络制备,利用[2+2]和[4+4]环加成反应,制备了具有光可逆性能的聚合物,并探究了其光响应过程中的性能变化,实现了胶粘剂的自愈合以及石英器件的光可逆粘接。本体系在制备、固化、粘接、拆卸过程中均只使用光,不涉及热或其他刺激,解决了石英器件粘接过程中胶粘剂损伤和拆卸困难的问题。本论文的主要研究内容和取得的结果如下:1.设计并合成了香豆素基硫醇-烯网络,探究了其自愈合及光... 

【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】：90 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 光敏聚合物简介
        1.1.1 偶氮苯基聚合物
        1.1.2 螺吡喃基聚合物
        1.1.3 环加成聚合物
            1.1.3.1 香豆素及其[2+2]环加成反应
            1.1.3.2 蒽及其[4+4]环加成反应
    1.2 硫醇-烯点击化学
        1.2.1 硫醇-烯点击化学反应机理及特点
        1.2.2 硫醇-烯点击化学的应用
            1.2.2.1 透明防护涂料
            1.2.2.2 彩色涂料
            1.2.2.3 胶粘剂和压敏胶
            1.2.2.4 液晶结构材料
    1.3 自愈合材料的类型及发展
        1.3.1 添加剂型自愈合
        1.3.2 本征型自愈合
    1.4 可控粘接胶粘剂的类型
        1.4.1 热膨胀微囊
        1.4.2 可降解聚合物
        1.4.3 可逆反应聚合物
        1.4.4 液晶-各向同性相变
    1.5 本文的选题目的及研究内容
第二章 香豆素基硫醇-烯网络的设计及其性能研究
    2.1 引言
    2.2 实验
        2.2.1 原料
        2.2.2 香豆素基硫醇-烯网络(DADHDC/SH)的制备
            2.2.2.1 7-羟基香豆素二聚体(DHDC)的合成
            2.2.2.2 烯丙基7-羟基香豆素二聚体(DADHDC)的合成
            2.2.2.3 DADHDC/SH交联网络的制备
        2.2.3 测试与表征
            2.2.3.1 FTIR
            2.2.3.2 NMR
            2.2.3.3 DSC
            2.2.3.4 TGA
            2.2.3.5 DMA
            2.2.3.6 拉伸测试
            2.2.3.7 UV-vis
            2.2.3.8 自愈合性能测试
            2.2.3.9 拉伸剪切测试
    2.3 结果与讨论
        2.3.1 DHDC和DADHDC的FTIR表征
        2.3.2 DHDC和DADHDC的NMR表征
        2.3.3 网络点击固化FTIR追踪
        2.3.4 DSC表征
        2.3.5 TGA表征
        2.3.6 DMA表征
        2.3.7 拉伸力学表征
        2.3.8 UV-vis表征
        2.3.9 DSC变化表征
        2.3.10 自愈合表征
        2.3.11 可控粘接性能表征
    2.4 本章小结
第三章 蒽基硫醇-烯网络的设计及其可控粘接性能研究
    3.1 引言
    3.2 实验
        3.2.1 原料
        3.2.2 蒽基硫醇-烯网络(DAAC)的制备
            3.2.2.1 9-蒽甲酸烯丙基酯(AAC)的合成
            3.2.2.2 DAAC交联网络的制备
        3.2.3 测试与表征
            3.2.3.1 FTIR
            3.2.3.2 NMR
            3.2.3.3 UV-vis
            3.2.3.4 DSC
            3.2.3.5 GPC
            3.2.3.6 TGA
            3.2.3.7 自愈合性能测试
            3.2.3.8 拉伸剪切测试
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 AAC的FTIR表征
        3.3.2 AAC的NMR表征
        3.3.3 网络点击固化FTIR追踪
        3.3.4 DAAC硫醇-烯网络的解交联和再交联紫外-可见光谱表征
        3.3.5 DAAC硫醇-烯网络的解交联和再交联DSC表征
        3.3.6 DAAC解交联网络的GPC表征
        3.3.7 DAAC硫醇-烯网络的TGA表征
        3.3.8 光致自愈合性能表征
        3.3.9 光诱导的可控粘接性能表征
    3.4 本章小结
第四章 结论
参考文献
致谢
发表的学术论文及科研成果
作者和导师简介
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本文编号：3183421