焦耳热效应自修复的聚氨酯的制备及性能研究

发布时间：2024-12-11 22:56

　　自修复体系可以延长聚氨酯材料寿命,降低频繁更换材料造成的浪费,现阶段的自修复体系如以酰腙键为可逆共价键的自修复体系大多数都需要在特殊的的条件下实现自修复,如:加热到高温、滴加电解质溶液到裂缝处等,导致在实际应用中难以操作。本论文合成一种新型的焦耳热效应自修复的聚氨酯材料,该聚氨酯材料以特殊的香草醛丁二酸二酰腙（命名为:VSD）为自修复体系,与碳纳米管复合,并在体系中引入聚苯胺,得到的聚氨酯可在室温通电状态下利用焦耳热效应,使得材料实现自修复,这个过程无需外加酸碱溶液,也不需要对材料整体加热进行裂缝修复。本论文首先研究合成了一种特殊的端双羟基酰腙化合物香草醛丁二酸二酰腙,该化合物由丁二酸二酰肼和香草醛缩合而成,并将其作为扩链剂与六亚甲基二异氰酸酯（HDI）、聚乙二醇（PEG-1000）以及交联剂HDI三聚体反应,制备自修复聚氨酯弹性体材料（PU-0）,对合成的聚氨酯弹性体材料进行FTIR、¹HNMR、DSC、溶胀测试、拉伸测试等测试表征,结果分析:FTIR测试表明,VSD在1608cm^-1处出现酰腙键特征吸收峰;通过核磁手段分析表明所述结构均已合...

【文章页数】：91 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 文献综述
    1.1 引言
    1.2 聚氨酯材料综述
        1.2.1 合成主要原材料简介
        1.2.2 合成主要反应及机理
        1.2.3 功能化聚氨酯研究进展
    1.3 自修复高分子材料
        1.3.1 外援型自修复材料
        1.3.2 本征型自修复材料
    1.4 导电自修复高分子材料综述
        1.4.1 导电机理
        1.4.2 导电材料分类
        1.4.3 导电自修复复合材料研究进展
    1.5 课题研究主要目的及意义
第二章 含酰腙键自修复聚氨酯的制备
    2.1 引言
    2.2 实验部分
        2.2.1 实验原料及仪器
        2.2.2 实验步骤及内容
    2.3 测试与表征
        2.3.1 反应物及产物的分子结构表征
        2.3.2 自修复聚氨酯交联结构表征
        2.3.3 力学性能表征
        2.3.4 自修复性能表征
    2.4 结果讨论
        2.4.1 红外光谱分析
        2.4.2 核磁共振氢谱分析
        2.4.3 PU-0自修复聚氨酯的DSC测试结果分析
        2.4.4 PU-0自修复聚氨酯的TG测试结果分析
        2.4.5 平衡溶胀率及凝胶含量测定结果分析
        2.4.6 力学性能及自修复性能分析
    2.5 本章小结
第三章 碳纳米管/聚氨酯导电复合材料的制备
    3.1 引言
    3.2 实验部分
        3.2.1 实验原料及仪器
        3.2.2 实验步骤及内容
    3.3 测试与表征
        3.3.1 电阻值表征
        3.3.2 热分析性能表征
        3.3.3 力学性能及自修复性能表征
        3.3.4 填料分散情况表征
        3.3.5 平衡溶胀率及凝胶含量测定表征
    3.4 结果讨论
        3.4.1 不同含量填料电阻值变化情况分析
        3.4.2 热分析性能测试
        3.4.3 力学性能及自修复性能分析
        3.4.4 导电聚氨酯断面SEM分析
        3.4.5 平衡溶胀率及凝胶含量测定
    3.5 本章小结
第四章 焦耳热效应自修复聚氨酯的制备及性能研究
    4.1 引言
    4.2 实验部分
        4.2.1 实验原料及仪器
        4.2.2 实验步骤及内容
    4.3 测试与表征
        4.3.1 电阻值及电加热性能表征
        4.3.2 力学性能及自修复性能表征
        4.3.3 聚氨酯复合材料断面 SEM 分析表征
        4.3.4 热分析测试表征
        4.3.5 平衡溶胀率及凝胶含量测定表征
    4.4 结果讨论
        4.4.1 不同填料电阻值变化情况及加热情况分析
        4.4.2 力学性能及自修复性能分析
        4.4.3 导电聚氨酯复合材料断面 SEM 分析及对比
        4.4.4 热分析性能测试
        4.4.5 平衡溶胀率及凝胶含量测定
    4.5 本章小结
结论
参考文献
致谢
攻读硕士学位期间发表的论文目录



本文编号：4016415