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2023-05-20 14:36:34 威尼斯7798cc-1066vip威尼斯 阅读

      


       聚氨酯 (pur) 因其优异的综合性能被广泛应用于各个领域,天津到成都危险品运输-全国危险品物流为延长 pur 的使用寿命,可修复 pur 成为 研究热点。简述了可修复 pur 的发展历程,介绍了基于二硫键、氢键、d-a 键、硼酸酯键、π-π 堆积作用的 pur 的 自修复机理,并列举出了含这 5 种动态键的可自修复 pur 材料的合成方式及性能标准。天津到成都危险品运输-全国危险品物流指出了含有单一动态键的pur 存在着修复性能与力学性能间的矛盾,及通过多种动态键协同以求实现矛盾平衡的应用。相比单一动态键型pur,这类 pur 材料内多种动态键存在相互协同作用,可进一步提高材料的综合性能。对未来的研究方向如降低修复温度、天津到成都危险品运输-全国危险品物流降低成本等方面提出展望。聚氨酯 (pur) 是多异氰酸酯与多元醇 / 多元胺加聚而 成的嵌段聚合物。pur 因其特有的柔韧性、高强度、高模量等优势作为弹性体天津到成都危险品运输-全国危险品物流、胶粘剂被广泛应用于电子电器、航空航天、建筑工程、生物医学等领域 。

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        在 pur 的合成过程中可以通过使用不同化学结构的异氰酸酯、天津到成都危险品运输-全国危险品物流多元醇 / 多元胺, 或者不同化学结构、天津到成都危险品运输-全国危险品物流不同含量的扩链剂、交联剂进而实现对pur性能的调控,而这一特性也就使得 pur 可以很容易地在合成过程中引入可逆动态键进而合成可自修复的 pur 材料。天津到成都危险品运输-全国危险品物流不同自修复 pur 的机理分类,目前在自修复 pur 合成过程中主要分为可逆共价键以及可逆非共价 键两类。可逆共价键包括二硫键、d-a 键、硼酸酯键、酰腙键等。可逆非共价键包括氢键作用、π-π 堆积作用、金属配位、 主客体作用等 。天津到成都危险品运输-全国危险品物流这些可逆动态键有着不同的作用机理, 但都可以有效提高 pur 的自修复能力,下面将对部分动态键的作用机理进行简单概括;之后从合成方式、协同修复机理、力学性能、修复效率等方面对目前双动态键 pur 的研究 进行分析总结;最后进行总结与展望。

       自修复 pur 修复机理 pur 是由包含多异氰酸酯的硬段,以及多元醇 / 多元胺构成的软段,天津到成都危险品运输-全国危险品物流在合成 pur 的过程中通过调整硬段和软段来引入动态键,近而通过动态键实现自修复。自修复过程如图2 所示,当 pur 表面受到损伤后会使得动态键被破坏,随着 分子链运动,以及适当的外界条件刺激 ( 如光、热、电或 ph值 ) 会使损伤处的可逆动态键重新结合实现对损伤处的自修复 。目前已有很多动态键被应用于 pur 中,但是同时添加多种动态键形成复合动态键 pur 的研究较少,主要有二硫键、d-a 键、硼酸酯键、氢键以及 π-π 堆积作用这几 种动态键之间的复合,天津到成都危险品运输-全国危险品物流下面将对这 5 种动态键的修复机理进 行简单概括。

     二硫键动态二硫键因其键能低、反应条件温和被广泛添加到pur 中以实现自修复的目的。天津到成都危险品运输-全国危险品物流脂肪族二硫化物的二硫键动 态交换通常需要通过紫外光或通过升高温度实现 ,而研 究表明芳族二硫键有更低的键能更容易实现动态交换,基于此 利用芳香二硫键制备了可在室温下实现修复 的 pur 材料。天津到成都危险品运输-全国危险品物流二硫键的动态交换如图 3 所示。 d-a 键diels-alder 反应是一种环加成反应,该反应无副产物且动态可逆被应用于可自修复 pur 中。其中呋喃环和马来酰亚胺环是基于 d-a 键自修复 pur 中最具代表性的反应, 反应过程,d-a 键通常在大于 100℃开始断键, 在 50~70℃重新成键。因此基于 d-a 键的 pur 更适合可以 接受高愈合温度的领域。基于此 du先制备了呋喃基封端 pur 预聚体然后和双马来酰亚胺之间进行 diels-alder反应,制成了力学强度 20 mpa,断裂应变为 440%,且在较 高温度 (120℃ ) 下修复效率可达 80% 的 pur。

       硼酸酯键 硼酸酯键是通过硼酸与二元醇之间缩合形成的,尽管 共价的硼氧 (b—o) 天津到成都危险品运输-全国危险品物流键比较稳定,但该过程在一定的条件下也是可逆的 ,硼酸酯键的动态交换如图 5 所示。基于此cromwell研究了硼酸基团的邻位基团对于硼酯键动态交换速率的影响,发现当邻位基团为 ch2nr2 时是有利于硼酯键的动态交换的。天津到成都危险品运输-全国危险品物流基于这一发现,他们成功制备了一种可在温和条件下实现自修复的高分子材料,该材料的力学强度 达到 3 mpa,断裂伸长率为 570%,在 50°c 下修复 16 h 即可实现完全修复。

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