金屬配位鍵交聯(lián)的自修復彈性體的設計、制備及性能研究.pdf

1、彈性體等材料在使用時不可避免地產(chǎn)生局部細小的損傷，長久積累下來，會導致材料失效，嚴重影響材料的正常使用并縮短壽命。所以自修復技術的研究成為人們關注的熱點。所謂自修復材料，是指在自身受損時能夠進行自我修復的一種新型智能材料。它是利用非共價鍵作用的對溫度等外場作用的響應能力或者特殊共價鍵的動態(tài)性質完成自修復行為。本論文的主要工作如下:
　　1、基于金屬配位鍵和氫鍵作用制備高自修復效率的有機硅彈性體
　　首先合成了端氨基甲基乙烯基

2、硅油(APT-MVQ)，利用2，6-吡啶二甲酰氯作為擴鏈劑制備了含吡啶配體的聚硅氧烷，再用合成的巰基酰胺小分子與硅油上的乙烯基官能團進行點擊化學反應，分子鏈中的吡啶配體與Fe3+形成配位交聯(lián)網(wǎng)絡制備得自修復有機硅彈性體。變溫紅外光譜有力地說明分子鏈中氫鍵的熱可逆性，拉曼光譜分析了硅橡膠分子鏈中強弱配位鍵相結合的結構。并探究了配位鍵密度、氫鍵作用對材料拉伸性能、自修復性能的影響。研究表明，由于熱可逆的氫鍵以及配位鍵的共同作用，制備的有機硅

3、彈性體在室溫且無任何外界刺激的條件下，修復8h后自修復效率高達95.3％。
　　2、基于金屬配位鍵和氫鍵作用制備聚氨酯自修復彈性體
　　首先利用聚醚二元醇(PTMEG)和六亞甲基二異氰酸酯(HDI)反應合成聚氨酯預聚物，再用2，6-二氨基吡啶作為擴鏈劑制備得到聚氨酯，分子鏈中的吡啶配體與Fe3+形成配位交聯(lián)網(wǎng)絡制備聚氨酯自修復彈性體。研究表明所制備的聚氨酯彈性體的最高拉伸強度為4.2MPa，修復后的拉伸強度為3.87MPa，

4、斷裂伸長率可達1050％左右，50℃加熱修復6h后的自修復效率為92.2％。
　　3、基于金屬配位鍵作用的自修復SBS彈性體
　　利用巰-烯點擊化學反應將巰基乙醇接枝到SBS的乙烯基上，得到不同接枝率的SBS-MT，然后與丙烯酰氯進行化學反應，制備得到SBS-AE。通過FT-IR、1H-NMR等手段表征了產(chǎn)物分子結構的正確性。所采用的方法具有步驟簡單、反應速度快、產(chǎn)物純凈等特點。然后利用Michael加成反應制備得到含咪唑的