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基于氢键的有机硅自修复材料的制备及性能研究

发布时间:2021-10-01 22:16
  有机硅自修复材料具有良好的生物相容性和宽的应用温域范围,其分子结构还具有高度可设计性和灵活多样的反应特性,广泛应用于人造肌肉、可穿戴装备、智能涂层和海洋防污等领域。目前,大多数有机硅自修复材料无法兼顾力学性能和自修复效率,因此,探索力学性能和自修复效率都相对较高的有机硅自修复材料具有非常重要的意义。氢键具有高的选择性和方向性,将多个氢键基序引入到聚硅氧烷中,可以提高聚硅氧烷力学性能,而且还赋予聚硅氧烷自修复功能。由于苯基的存在,聚甲基苯基硅氧烷具有更优异的耐高低温、润滑性和耐辐照性,以其为基胶制备的弹性体力学性能也相对较高。本文首次使用高反应活性的端氨丙基聚甲基苯基硅氧烷和热稳定性优良的三(2-羟乙基)异氰尿酸三丙烯酸酯进行胺烯反应成功制备了新型聚甲基苯基硅氧烷弹性体,研究表明,当端氨丙基聚甲基苯基硅氧烷分子量为3000,氨基与乙烯基摩尔比为1:1.5时,弹性体综合力学性能相对最佳。为进一步提升材料力学性能,论文在氢键补强材料理论的指导下,设计制备了聚脲增强的新型聚甲基苯基硅氧烷弹性体,力学性能得到明显提升,并具有一定自修复性能。为了进一步提高氢键增强聚甲基苯基硅氧烷材料的力学性能、自... 

【文章来源】:山东大学山东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】:110 页

【学位级别】:硕士

【部分图文】:

基于氢键的有机硅自修复材料的制备及性能研究


图1.5Py-PDMS-Co的制备路线和分子结构[80]??Fig?1.5?Preparation?route?and?molecular?stiucture?of?Py-PDMS-Co[80】??

特性图,自修复,特性


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自修复,二异氰酸酯,弹性,聚合物


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【参考文献】:
期刊论文
[1]有机硅自修复材料[J]. 程龙,于大江,尤加健,龙腾,陈素素,周传健.  化学进展. 2018(12)
[2]结构用自修复型高分子材料的制备[J]. 章明秋,容敏智.  高分子学报. 2012(11)
[3]自修复高分子材料[J]. 李思超,韩朋,许华平.  化学进展. 2012(07)
[4]本征型自修复聚合物材料研究进展[J]. 李海燕,张丽冰,王俊.  化工进展. 2012(07)
[5]自修复聚合物材料的研究进展[J]. 祁恒治,赵蕴慧,朱孔营,袁晓燕.  化学进展. 2011(12)
[6]三(2-羟乙基)异氰脲酸丙烯酸酯特种单体的合成与表征[J]. 侯有军,苏章湃.  化工新型材料. 2011(03)
[7]聚合物基自修复复合材料的研究进展[J]. 吴建元,王卫,袁莉,顾嫒娟,梁国正.  材料导报. 2009(01)
[8]含氨烷基聚硅氧烷的研究进展[J]. 吴拥中,冯圣玉,赵士贵,李美江,寿崇崎.  材料工程. 1998(11)

硕士论文
[1]聚酰亚胺—硅氧烷共聚物的制备及性能研究[D]. 王改云.山东大学 2018



本文编号:3417433

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