橡膠自愈合微膠囊制備與性能研究.pdf

1、橡膠行業(yè)是國民經(jīng)濟的重要基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)之一。它不僅為人們提供日常生活不可或缺的日用、醫(yī)用等輕工業(yè)橡膠產(chǎn)品，而且向采掘、交通、建筑、機械、電子等重工業(yè)和新興產(chǎn)業(yè)提供各種橡膠材質(zhì)的生產(chǎn)設(shè)備或橡膠部件。但同時，橡膠在使用過程中不可避免的會出現(xiàn)老化產(chǎn)生裂紋，或者產(chǎn)生損傷，大大降低其機械性能，降低其使用壽命。
　　具有自修復功能的材料能夠自動的修復微裂紋，實現(xiàn)自愈合。將內(nèi)含愈合劑的微膠囊和催化劑分散在材料基體中，當有裂紋產(chǎn)生時，微膠囊破裂，釋放出

2、的愈合試劑與嵌入的催化劑接觸發(fā)生聚合反應(yīng)，從而粘接裂紋面，延長材料的使用壽命。
　　本文以脲醛樹脂(UF)為囊壁、雙環(huán)戊二烯(DCPD)為囊芯，采用原位聚合法制備微膠囊。重點研究了微膠囊制備過程中的乳化工藝和包覆工藝，首次采用一步法和兩步法結(jié)合的包覆工藝，并首次研究了固化劑和pH調(diào)節(jié)劑的添加順序?qū)ξ⒛z囊包覆效果的影響。通過光學顯微鏡(OM)和掃描電子顯微鏡(SEM)觀察可知制得的微膠囊整體呈球形，表面包覆均勻致密，外表面粗糙、內(nèi)表

3、面較光滑，粒徑均勻、直徑在100～200μm之間、壁厚為5μm左右。利用傅里葉變換紅外光譜(FT-IR)和元素光譜分析(EDS)對微膠囊的化學結(jié)構(gòu)分析證明脲醛樹脂包覆雙環(huán)戊二烯(DCPD)微膠囊的成功合成，熱失重分析(TGA)確定微膠囊的使用溫度要在200℃以下。
　　本文將微膠囊、催化劑添加到橡膠基體中，成功制得具有自愈合性能的橡膠，并首次用直徑為1μm左右的石英石細針將微膠囊刺破，在光學顯微鏡下觀察到了囊芯從微膠囊中順利流出并