【摘 要】
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传统的热固性材料因其交联网络的的稳定存在,表现出优秀的机械性能,耐腐蚀性和稳定性。在各个行业有着广泛的用途,如航天,交通,医疗和涂料等领域。但材料在使用过程中,难免会受到外界的损伤。在宏观或微观上,对材料造成不可逆的破坏,缩短使用寿命。由于其内部交联网络的稳定性,不能溶解不能熔化,使其难以自修复。在处理上带来一定程度的资源浪费和环境污染。由于可以自行诊断和修复损伤,延长使用寿命,自修复聚合物材料逐
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传统的热固性材料因其交联网络的的稳定存在,表现出优秀的机械性能,耐腐蚀性和稳定性。在各个行业有着广泛的用途,如航天,交通,医疗和涂料等领域。但材料在使用过程中,难免会受到外界的损伤。在宏观或微观上,对材料造成不可逆的破坏,缩短使用寿命。由于其内部交联网络的稳定性,不能溶解不能熔化,使其难以自修复。在处理上带来一定程度的资源浪费和环境污染。由于可以自行诊断和修复损伤,延长使用寿命,自修复聚合物材料逐渐得到广泛应用。目前的自修复类型有两种:外援型和本征型自修复材料。在材料内引入动态共价键的本征型材料,在材料受到外部损坏时,通过施加外界刺激,内部动态键进行可逆的断裂重组,实现材料的自愈,是解决以上难题的有效策略之一。本文通过在材料中引入二硫键,双硒键和间乙烯胺酯键等动态共价键,所制备的材料也有着优异的热学性能和机械性能。同时在受到外界损坏后,材料内部的共价键发生可逆反应,网络断裂重组以修复裂痕,具有自修复能力。具体研究如下:（1）以蓖麻油为原料,通过乙酰乙酸酯化和巯基-点击反应制备改性化蓖麻油,与二胺类交联剂固化。形成间乙烯胺酯动态共价键,制备具有良好自愈合能力的生物基涂层。随着材料中交联密度的增加,力学性能和热学性能都逐渐增加。测试表明,P2薄膜具有最高的综合拉伸性能,拉伸伸长率和强度分别高达52%和5.53MPa。后对P2进行应力松弛测试和自修复性能测试,计算出活化能较低,为69k J/mol;在120 oC下修复6h后,自愈效果良好,修复效率为80%。（2）选择含二硫键和双硒键的四种胺类交联剂,后与常用的环氧树脂反应,制备四种自愈型环氧网络。对得到的四种材料进行热力学性能的测试,如Differential Scanning Calorimetry（DSC）,TGA和Dynamic Mechanical Analyzer（DMA）。数据证明,含二硫键的环氧网络的玻璃化转变温度（Tg）、力学性能、交联密度（ve）和热稳定性均高于二硒化合物。后为了验证材料的应力松弛行为,对材料进行应力松弛实验。根据Arrhenius方程,计算BED4DS、BED4DSe、BED2DS和BED2DSe的活化能,分别为71,57,84和62 k J/mol。可以看到,二硒化合物连接的环氧网络的活化能较低,对苯基氨基网络的活化能较低。活化能越低,意味着动态键在交换中更加容易。之后对材料的愈合能力做出测试,发现二硒化合物交联网络的愈合效率明显高于二硫化合物。
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