基于聚合物复合物的自修复聚合物膜
发布时间：2023-03-31 22:53
自修复聚合物材料是一类能够自发或通过外部刺激修复自身损伤的智能聚合物材料。赋予聚合物材料自修复能力能够显著降低材料维护成本,并提高其安全性、可靠性和寿命。近些年来,研究者们发展了多种策略来制备自修复聚合物材料,使聚合物材料在受损时可以恢复其结构、力学性能和功能。但在自修复材料的实际应用中,仍然存在一些亟待解决的问题:(1)制备同时具有高力学强度和快速、高效自修复功能的聚合物材料;(2)拓展自修复聚合物材料的功能,使得自修复聚合物材料有更广泛的应用场景;(3)用更便捷的方法制备功能性自修复聚合物材料,以满足材料的大规模生产和应用。本论文针对上述问题,开展了以下三个方面的研究工作:1.将聚丙烯酸(PAA)与支化聚乙烯亚胺-氧化石墨烯复合物(b PEI-GO)层层组装,制备得到可修复且抗疲劳的高强度形状记忆聚合物(shape-memory polymer,SMP)膜。其中,当复合物溶液中GO与b PEI的质量比为0.02时,得到的(PAA/b PEI-GO0.02)*35膜具有优秀的力学性能,其杨氏模量和硬度分别高达19.8±2.1 GPa和0.92±0.15 GPa。...
【文章页数】：105 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
1.1 本征型自修复聚合物材料的构筑
1.1.1 基于可逆共价键交联的自修复材料
1.1.2 基于非共价键交联的自修复材料
1.2 高强度的本征型自修复聚合物材料
1.2.1 使用含有刚性链段的聚合物
1.2.2 提高聚合物材料的交联位点密度或交联作用强度
1.2.3 使用无机/有机纳米填料对聚合物材料进行掺杂
1.3 功能性自修复材料
1.3.1 自修复超疏水材料
1.3.2 自修复导电材料
1.3.3 自修复原子氧防护涂层
1.3.4 自修复形状记忆聚合物
1.4 自修复聚合物膜材料的制备方法
1.4.1 层层组装技术
1.4.2 聚合物溶液复合法
1.5 本论文的研究思路及研究内容
参考文献
第二章 可修复、抗疲劳的高强度形状记忆聚合物膜
2.1 引言
2.2 实验部分
2.2.1 实验材料
2.2.2 bPEI-GOm复合物的制备
2.2.3 PAA/bPEI-GOm多层膜的制备过程
2.2.4 PAA/bPEI-GOm自支持膜的制备
2.2.5 仪器与表征
2.3 实验结果与讨论
2.3.1 bPEI-GOm复合物的表征
2.3.2 PAA/bPEI-GOm膜的层层组装
2.3.3 (PAA/bPEI-GOm)*35 膜的机械性能
2.3.4 (PAA/bPEI-GO0.02)*35 膜的形状记忆性质
2.3.5 (PAA/bPEI-GO0.02)*35 膜的疲劳的形状记忆功能的修复
2.3.6 (PAA/bPEI-GO0.02)*35 膜的机械损伤的修复
2.4 结论
参考文献
第三章 具有快速、高效修复能力的高强度聚合物膜
3.1 引言
3.2 实验部分
3.2.1 实验材料
3.2.2 接枝二茂铁的支化聚乙烯亚胺(bPEI-Fc)的合成
3.2.3 环糊精修饰的还原的氧化石墨烯(RGO-CD)的合成
3.2.4 bPEI-Fc&RGO-CDm复合物的制备
3.2.5 PAA/bPEI-Fc&RGO-CDm多层膜的制备
3.2.6 仪器与表征
3.3 实验结果与讨论
3.3.1 bPEI-Fc的表征
3.3.2 RGO-CDm的表征
3.3.3 bPEI-Fc&RGO-CDm复合物的表征
3.3.4 PAA/bPEI-Fc&RGO-CDm膜的层层组装
3.3.5 (PAA/bPEI-Fc&RGO-CDm)*45 膜的机械性能
3.3.6 (PAA/bPEI-Fc&RGO-CDm)*45 膜的修复
3.4 结论
参考文献
第四章 可修复和重塑的高强度离子凝胶膜
4.1 实验部分
4.1.1 实验材料
4.1.2 Nafion-PVA-X%EO聚合物复合物凝胶膜的制备
4.1.3 Nafion-PVA-X%EO离子凝胶膜的传感性能测试
4.1.4 仪器与表征
4.2 实验结果与讨论
4.2.1 Nafion-PVA-X%EO离子凝胶膜的制备
4.2.2 Nafion-PVA-X%EO离子凝胶膜的机械性能
4.2.3 Nafion-PVA-50%EO离子凝胶膜的修复性和可重塑性
4.2.4 Nafion-PVA-50%EO离子凝胶膜的导电及传感性能
4.3 本章小结
参考文献
第五章 全文总结
作者简介
在学期间科研成果
致谢
本文编号：3775947
【文章页数】：105 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
1.1 本征型自修复聚合物材料的构筑
1.1.1 基于可逆共价键交联的自修复材料
1.1.2 基于非共价键交联的自修复材料
1.2 高强度的本征型自修复聚合物材料
1.2.1 使用含有刚性链段的聚合物
1.2.2 提高聚合物材料的交联位点密度或交联作用强度
1.2.3 使用无机/有机纳米填料对聚合物材料进行掺杂
1.3 功能性自修复材料
1.3.1 自修复超疏水材料
1.3.2 自修复导电材料
1.3.3 自修复原子氧防护涂层
1.3.4 自修复形状记忆聚合物
1.4 自修复聚合物膜材料的制备方法
1.4.1 层层组装技术
1.4.2 聚合物溶液复合法
1.5 本论文的研究思路及研究内容
参考文献
第二章 可修复、抗疲劳的高强度形状记忆聚合物膜
2.1 引言
2.2 实验部分
2.2.1 实验材料
2.2.2 bPEI-GOm复合物的制备
2.2.3 PAA/bPEI-GOm多层膜的制备过程
2.2.4 PAA/bPEI-GOm自支持膜的制备
2.2.5 仪器与表征
2.3 实验结果与讨论
2.3.1 bPEI-GOm复合物的表征
2.3.2 PAA/bPEI-GOm膜的层层组装
2.3.3 (PAA/bPEI-GOm)*35 膜的机械性能
2.3.4 (PAA/bPEI-GO0.02)*35 膜的形状记忆性质
2.3.5 (PAA/bPEI-GO0.02)*35 膜的疲劳的形状记忆功能的修复
2.3.6 (PAA/bPEI-GO0.02)*35 膜的机械损伤的修复
2.4 结论
参考文献
第三章 具有快速、高效修复能力的高强度聚合物膜
3.1 引言
3.2 实验部分
3.2.1 实验材料
3.2.2 接枝二茂铁的支化聚乙烯亚胺(bPEI-Fc)的合成
3.2.3 环糊精修饰的还原的氧化石墨烯(RGO-CD)的合成
3.2.4 bPEI-Fc&RGO-CDm复合物的制备
3.2.5 PAA/bPEI-Fc&RGO-CDm多层膜的制备
3.2.6 仪器与表征
3.3 实验结果与讨论
3.3.1 bPEI-Fc的表征
3.3.2 RGO-CDm的表征
3.3.3 bPEI-Fc&RGO-CDm复合物的表征
3.3.4 PAA/bPEI-Fc&RGO-CDm膜的层层组装
3.3.5 (PAA/bPEI-Fc&RGO-CDm)*45 膜的机械性能
3.3.6 (PAA/bPEI-Fc&RGO-CDm)*45 膜的修复
3.4 结论
参考文献
第四章 可修复和重塑的高强度离子凝胶膜
4.1 实验部分
4.1.1 实验材料
4.1.2 Nafion-PVA-X%EO聚合物复合物凝胶膜的制备
4.1.3 Nafion-PVA-X%EO离子凝胶膜的传感性能测试
4.1.4 仪器与表征
4.2 实验结果与讨论
4.2.1 Nafion-PVA-X%EO离子凝胶膜的制备
4.2.2 Nafion-PVA-X%EO离子凝胶膜的机械性能
4.2.3 Nafion-PVA-50%EO离子凝胶膜的修复性和可重塑性
4.2.4 Nafion-PVA-50%EO离子凝胶膜的导电及传感性能
4.3 本章小结
参考文献
第五章 全文总结
作者简介
在学期间科研成果
致谢
本文编号：3775947
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