【摘 要】
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类玻璃聚合物（Vitrimer）的动态交联网络结构使其兼具传统热塑性和热固性塑料的优点,即拥有优良机械性能的前提下还具备突出的可重复加工性。因此,在形状记忆、粘结及再加工等多个领域展现出巨大的应用潜力。然而,当下对Vitrimer的研究大多集中于合成制备,而对其进行性能调控及界面行为关注较少。本文通过制备不同种类的环氧Vitrimer并研究其与线性聚合物的界面扩散动力学,以期为这类聚合物在自修复和
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类玻璃聚合物（Vitrimer）的动态交联网络结构使其兼具传统热塑性和热固性塑料的优点,即拥有优良机械性能的前提下还具备突出的可重复加工性。因此,在形状记忆、粘结及再加工等多个领域展现出巨大的应用潜力。然而,当下对Vitrimer的研究大多集中于合成制备,而对其进行性能调控及界面行为关注较少。本文通过制备不同种类的环氧Vitrimer并研究其与线性聚合物的界面扩散动力学,以期为这类聚合物在自修复和粘结等领域的应用提供理论基础和技术支撑。取得的研究成果如下:（1）环氧Vitrimer性能调控:通过改变固化剂、催化剂的种类和用量以及添加增韧剂等方式探究影响环氧Vitrimer性能的因素。固化剂的分子链越长,所制备环氧Vitrimer的韧性越好。使用2.5 mol%的1,5,7-三叠氮双环[4.4.0]癸-5-烯（TBD）催化的以十二烷二酸（DA）为固化剂制备的DT2.5比以戊二酸酐（GA）为固化剂制备的GT2.5的断裂伸长率提高了约330%。催化剂的种类和用量影响交换反应速率,且过量催化剂会使材料的断裂强度降低。环氧大豆油（ESO）可有效提高环氧Vitrimer的韧性,向GT2.5添加12 mol%的ESO制得的GE12的断裂伸长率GT2.5提高了84%。所制备的环氧Vitrimer拥有优良的形状记忆效应。（2）通过对环氧Vitrimer/氨基封端聚苯乙烯（PS-NH2）间界面反应研究发现:随着退火时间的延长,界面处最终形成宽度约几十纳米的界面层,其化学组成和力学等性能介于环氧Vitrimer与PS-NH2之间,且随着宽度的改变而呈现出阶梯型的变化。界面层的宽度与PS-NH2的分子量大小有关,195℃退火1920 min后,PS-NH2分子量为9K时形成的界面宽度比分子量为300K退火时形成的界面宽424%。同样退火条件下,环氧Vitrimer中催化剂负载量为7.5 mol%时,双层样品界面处的宽度比2.5 mol%宽11.6%。
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