基于氫鍵作用自愈合超分子彈性體的合成與表征.pdf

1、自愈合材料作為新興發(fā)展起來的智能材料，近年來越來越受到人們的關(guān)注。通過在大分子鏈或是小分子低聚物中引入非共價鍵基團獲得超分子聚合物是近年來發(fā)展自愈合材料的主要途徑之一。其中，氫鍵型自愈合超分子聚合物因氫鍵的強取向性、飽和性、選擇性以及動態(tài)可逆性成為了人們的研究重點，通過原材料的選擇、分子結(jié)構(gòu)的設(shè)計，可以得到不需要任何愈合劑、溶劑或其他刺激等外界幫助，在常溫下便可實現(xiàn)自愈合的自愈合材料。
　　本論文首先以癸二酸、檸檬酸、二乙烯三胺為

2、原料合成出低聚物前體，繼而與尿素(Urea)反應(yīng)經(jīng)后處理后得到氫鍵型自愈合超分子彈性體。當癸二酸/檸檬酸摩爾比為8:2時通過改變Urea的加入量得到了一系列產(chǎn)物。運用FT-IR、1H-NMR、13C-NMR等測試方法對產(chǎn)物制備過程以及最終產(chǎn)物進行了表征分析，產(chǎn)物是以酰胺鍵、烷基脲以及咪唑啉酮為主的多官能體系，確定了反應(yīng)機理;GPC結(jié)果表明，隨Urea量增加，產(chǎn)物分子量逐漸降低;DSC和XRD結(jié)果表明材料為兩相結(jié)構(gòu)，低溫段表現(xiàn)出低的玻璃化

3、轉(zhuǎn)變，低的Urea使用量會有結(jié)晶相的生成，初步建立了氫鍵交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)模型。此外，本課題通過改變不同的癸二酸/檸檬酸摩爾比合成了系列氫鍵型自愈合超分子彈性體，利用FT-IR追蹤了反應(yīng)過程，采用DSC及XRD表征了其結(jié)構(gòu)，同為兩相結(jié)構(gòu)，低溫段表現(xiàn)出相近的玻璃化轉(zhuǎn)變;GPC結(jié)果表明，隨癸二酸/檸檬酸摩爾比減小，產(chǎn)物的分子量逐漸降低。
　　拉伸、蠕變、應(yīng)力松弛等分析表明，材料具有很好的拉伸強度和斷裂伸長率，可以表現(xiàn)出與交聯(lián)彈性體類似的蠕變和應(yīng)