本征型自修复光固化透明有机硅弹性体的制备及性能研究

发布时间：2021-10-25 10:08

　　有机硅弹性体由于优异的耐化学稳定性、耐高低温性、耐压缩性、电气绝缘性、透气性、柔韧性、疏水性、无毒无味及生理惰性等,被广泛应用于航天航空、电子电气、轻工化工、建筑、纺织、化妆品、封装,军工制品及生物医疗等诸多领域,特别是透明可穿戴柔性电子产品。但传统的硫化成型工艺如室温硫化和高温硫化成型,仍存在严重的费时耗能等问题。紫外光固化（UV-curing）技术是一种快速高效、节能环保的绿色新技术,能耗仅为热固化的1/5～1/10,可在几秒内实现快速固化成型。然而,现有硅橡胶很难实现快速UV光固化成型,需要预先对聚硅氧烷链进行光敏化改性,但由于光固化基团由于具有一定的极性,制备过程中易凝胶且难以透明,增加了光固化有机硅弹性体的制备难度。此外,有机硅材料在加工、使用及老化过程中会产生不可预测地损伤及微裂纹,特别是内部微裂纹通常很难检测,持续使用会导致材料的性能下降甚至失效,带来严重的安全隐患。因此,硅橡胶在实现高效快速光固化的同时,在遇到损伤之后能实现自我修复并主动消除内部微裂纹,恢复其原有各项性能指标,提高使用寿命、安全性及可靠性,降低更换周期成本,对提高有机硅弹性体的竞争力,拓宽应用前景具有重... 

【文章来源】：广东工业大学广东省

【文章页数】：240 页

【学位级别】：博士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 引言
    1.2 光固化有机硅材料
        1.2.1 光固化有机硅材料定义
        1.2.2 自由基体系光固化有机材料
        1.2.3 阳离子体系光固化有机材料
        1.2.4 巯基-烯/炔体系光固化有机硅材料
        1.2.5 UV诱导铂光催化硅氢加成体系光固化有机硅材料
        1.2.6 光固化有机硅材料应用
    1.3 自修复有机硅材料修复机理
    1.4 外援型自修复有机硅材料
        1.4.1 外援缩合型
        1.4.2 外援加成型
        1.4.3 外援光催化型
    1.5 本征型自修复有机硅材料
        1.5.1 动态可逆共价键型
        1.5.2 动态可逆非共价键型
    1.6 课题研究的意义、目的与主要内容
        1.6.1 课题研究的意义及目的
        1.6.2 课题主要研究内容
    参考文献
第二章 基于巯基-烯体系离子键型自修复透明有机硅弹性体制备及性能研究
    2.1 引言
    2.2 实验部分
        2.2.1 实验仪器与试剂
        2.2.2 实验合成方法
        2.2.3 分析测试
    2.3 结果与讨论
        2.3.1 PDMS-SH结构表征
        2.3.2 PDMS-SH性能表征
        2.3.3 弹性体S-DCSE的动力学分析
        2.3.4 弹性体S-DCSE的光-热双固化及机械性能
        2.3.5 弹性体S-DCSE的动态可逆性
        2.3.6 弹性体S-DCSE的自修复性能
        2.3.7 弹性体S-DCSE的回收性能
        2.3.8 弹性体S-DCSE的透明性
        2.3.9 弹性体S-DCSE的抗水解性能
        2.3.10 弹性体S-DCSE的热稳定性
        2.3.11 弹性体S-DCSE的防水性
        2.3.12 弹性体S-DCSE的其他性能
        2.3.13 3D打印应用
    2.4 本章小结
    参考文献
第三章 基于自由基体系离子键型自修复透明有机硅弹性体制备及性能研究
    3.1 引言
    3.2 实验部分
        3.2.1 实验仪器与药品
        3.2.2 实验合成方法
        3.2.3 测试方法
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 PDMS-AE结构表征
        3.3.2 MDT-AE结构表征
        3.3.3 甲基丙烯酸酯化聚硅氧烷性能表征
        3.3.4 弹性体R-DCSE的动力学分析
        3.3.5 弹性体R-DCSE的机械性能
        3.3.6 弹性体R-DCSE的动态可逆性
        3.3.7 弹性体R-DCSE的自修复性能
        3.3.8 弹性体R-DCSE的透明性
        3.3.9 弹性体R-DCSE的耐黄变性能
        3.3.10 弹性体R-DCSE的抗水解性能
        3.3.11 弹性体R-DCSE的其他性能
    3.4 本章小结
    参考文献
第四章 基于巯基-烯体系硼酸酯型自修复透明有机硅弹性体制备及性能研究
    4.1 引言
    4.2 实验部分
        4.2.1 实验仪器与试剂
        4.2.2 实验合成方法
        4.2.3 测试方法
    4.3 结果与讨论
        4.3.1 MDT-SH结构表征
        4.3.2 MDT-SH性能表征
        4.3.3 GAPA结构表征
        4.3.4 弹性体B-DCSE的动力学分析
        4.3.5 弹性体B-DCSE的机械性能
        4.3.6 弹性体B-DCSE的动态可逆性
        4.3.7 弹性体B-DCSE的自修复性能
        4.3.8 弹性体B-DCSE的透明性
        4.3.9 弹性体B-DCSE的其他性能
    4.4 本章小结
    参考文献
结论与展望
攻读学位期间(待)发表的研究成果
致谢
附录: Abbreviations


【参考文献】：
期刊论文
[1]双交联网络有机硅弹性体的制备及其自修复性能研究[J]. 刘珠,洪鹏,向洪平,黄梓英,罗青宏,杨先君,刘晓暄.  高分子学报. 2020(06)
[2]Synthesis of Alkyne-functionalized Polymers via Living Anionic Polymerization and Investigation of Features during the Post-“thiol-yne” Click Reaction[J]. Lin-Can Yang,Li Han,Hong-Wei Ma,Pi-Bo Liu,He-Yu Shen,Chao Li,Song-Bo Zhang,Yang Li.  Chinese Journal of Polymer Science. 2019(09)
[3]硅氢加成反应用铂催化剂的研究进展[J]. 席路,苏嘉辉,向洪平,刘晓暄.  高分子通报. 2019(06)
[4]动态共价键高分子材料的研究进展[J]. 陈兴幸,钟倩云,王淑娟,吴宥伸,谭继东,雷恒鑫,黄绍永,张彦峰.  高分子学报. 2019(05)
[5]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)
[6]本征型自修复弹性体的研究进展[J]. 张志菲,赵树高,杨琨.  高校化学工程学报. 2018(04)
[7]Thiol-yne click polymerization[J]. YAO BiCheng,SUN JingZhi,QIN AnJun,TANG Ben Zhong.  Chinese Science Bulletin. 2013(22)
[8]巯基-乙烯基加成反应合成含硅聚合物的研究进展[J]. 胡笛,徐彩虹.  高分子通报. 2011(10)
[9]羟基硅油中羟基含量的容量法测定[J]. 姚成,张骥红,王镇浦.  化学世界. 1998(09)

硕士论文
[1]高抗撕有机硅弹性体的制备和性能研究[D]. 李永勃.西安科技大学 2015
[2]LED封装用UV固化有机硅封装胶的制备和性能研究[D]. 张哲.五邑大学 2013



本文编号：3457181