纳米SiO2改性热可逆自修复聚氨酯的修复行为

作者：卞耀辉; 冯利邦^*; 于正洋; 史雪婷; 王彦平

来源：高分子材料科学与工程, 2019, 35(05): 44-50.

DOI：10.16865/j.cnki.1000-7555.2019.0129

• 纳米SiO2
• Diels-Alder反应
• 聚氨酯
• 热可逆性
• 自修复

通过将纳米二氧化硅引入基于Diels-Alder (DA)反应的热可逆自修复聚氨酯中,成功合成了纳米SiO2改性自修复聚氨酯(PU-DA-SiO2)。利用红外光谱和差示扫描量热分析对其结构及热性能进行了表征。结果表明,纳米SiO2的引入并未对PU-DA的结构和热可逆性产生明显影响。偏光显微镜定性观测表明,在120℃热处理时,聚氨酯薄膜中的裂缝逐渐缩小;当热处理时间达到15 min时,裂缝完全愈合。通过拉伸试验对PU-DA-SiO2的修复性能进行了定量表征,结果表明,纳米SiO2改性自修复聚氨酯具有良好的修复性能,其修复效率高达87.8%。相对于未添加纳米SiO2的自修复聚氨酯,添加质量分数为4%的纳米SiO2后,其修复效率提高了8%。而且,PU-DA-SiO2可实现同一部位的多次损伤-修复,即使经过3次损伤-热处理后,其修复效率仍可达到42.7%。研究表明,纳米SiO2改性热可逆自修复聚氨酯的修复是通过热可逆Diels-Alder反应和纳米SiO2的迁移2种作用共同实现的。

• 单位
  兰州交通大学