[發明專利]一種熱可逆自修復聚合物材料的制備和修復方法

在審

• 申請號: 201610922492.9
• 申請日: 2016-10-24
• 公開（公告）號: CN107973886A
• 公開（公告）日: 2018-05-01
• 發明（設計）人: 王春鵬;郭騰飛;儲富祥
• 申請（專利權）人: 中國林業科學研究院林產化學工業研究所
• 主分類號: C08F293/00
• 分類號: C08F293/00;C08F220/18;C08F220/32;C08F8/30
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1.一種熱可逆自修復型聚合物材料，其特征在于自修復樹脂由全丙烯酸酯類單體組成；其中自修復熱塑性樹脂基體由單體、引發劑和鏈轉移劑制備；單體、引發劑、鏈轉移劑的重量百分數為：單體80～90％，引發劑0.1～1.0％，鏈轉移劑0.5～1％，交聯劑10～20％。

2.如權利要求1所述的材料，其特征在于所述單體為甲基丙烯酸月桂酯、甲基丙烯酸十八烷基酯、甲基丙烯酸四氫糠酯、甲基丙烯酸丁酯其中的一種與甲基丙烯酸糠酯的混合物。

3.如權利要求1所述的材料，其特征在于所述引發劑為偶氮二異丁腈(AIBN)、偶氮二異庚腈(ABVN)、偶氮二異戊腈、偶氮二環己基甲腈、過氧化苯甲酰(BPO)、過硫酸鉀(KPS)、過硫酸銨(APS)中的一種或幾種的混合物。

4.如權利要求1所述的材料，其特征在于所述鏈轉移劑為二硫代苯甲酸氰基異丙酯、2-(十二烷基三硫代碳酸酯基)-2-甲基丙酸、雙硫代苯甲酸-α-甲基芐酯、雙硫代苯乙酸異丙苯酯、雙硫代苯甲酸異丁腈酯、雙硫代苯甲酸異丙苯酯、S-十二烷基-S′-(α，α′-二甲基-α″-乙酸)三硫代碳酸酯中的一種或幾種的混合物。

5.如權利要求1所述的材料，其特征在于該材料可以在熱處理的條件下，不需要額外的催化劑實現多次修復等優點，從而可以延長聚合物材料的使用壽命。

6.如權利要求1所述的材料，其特征在于側鏈帶有呋喃環端基的聚丙烯酸酯材料通過兩步法合成，首先使用可逆加成-斷裂鏈轉移聚合(RAFT)合成出甲基丙烯酸月桂酯、甲基丙烯酸十八烷基酯、甲基丙烯酸四氫糠酯、甲基丙烯酸丁酯中的一種規整均聚物，然后再使用RAFT的方法把甲基丙烯酸糠酯接上去，合成出一種規整性嵌段共聚物。最后將得到的嵌段共聚物與二苯基亞甲基雙馬來酰亞胺(BMI)在60～80℃條件下進行反應，將反應結束后制得的預成品倒入模具中烘干，即得到具有自修復智能特性的聚丙烯酸酯材料。

7.如權利要求1所述的材料的制備方法，其特征在于包括如下步驟：①在反應器中加入甲基丙烯酸月桂酯、甲基丙烯酸十八烷基酯、甲基丙烯酸四氫糠酯、甲基丙烯酸丁酯其中的一種、鏈轉移劑、溶劑和引發劑，在惰性氣體環境下進行聚合反應，60～80℃反應4～12h后，將得到的聚合物沉淀干燥多次；②在反應器中加入上一步得到的聚合物、溶劑、引發劑和甲基丙烯酸糠酯，在氮氣環境下進行聚合反應，60～80℃反應4～8h后，將得到的聚合物沉淀干燥多次；③將第二步得到的嵌段共聚物與二苯基亞甲基雙馬來酰亞胺(BMI)在60～80℃條件下進行反應，將反應結束后制得的預成品倒入模具中烘干，即得到具有自修復智能特性的聚丙烯酸酯材料。