[發(fā)明專利]一種可室溫自修復(fù)的高韌性材料及其制備方法在審
| 申請?zhí)枺?/td> | 202010158869.4 | 申請日： | 2020-03-09 |
| 公開（公告）號(hào)： | CN111393601A | 公開（公告）日： | 2020-07-10 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | 姜大偉;溫楠;李斌;許苗軍;孫才英;張路;吳子劍 | 申請（專利權(quán)）人： | 東北林業(yè)大學(xué) |
| 主分類號(hào)： | C08G18/61 | 分類號(hào)： | C08G18/61 |
| 代理公司： | 哈爾濱龍科專利代理有限公司 23206 | 代理人： | 高媛 |
| 地址： | 150040 黑龍*** | 國省代碼： | 黑龍江;23 |
| 權(quán)利要求書： | 查看更多 | 說明書： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 室溫 修復(fù) 韌性 材料 及其 制備 方法 | ||
一種可室溫自修復(fù)的高韌性材料及其制備方法，屬于高分子材料技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明的目的是為了解決自修復(fù)材料韌性、拉伸性較差的問題，以氨丙基封端的聚二甲基硅氧烷、二異氰酸酯為原料，經(jīng)聚合反應(yīng)制備了具有超分子網(wǎng)絡(luò)體系的可在室溫下完成自修復(fù)且具有高韌性的材料。該材料具有良好的穩(wěn)定性，水不敏感性和裂口不敏感性，可在水中完成自修復(fù)，放置數(shù)月后材料性能不減退。該材料可以應(yīng)用于柔性材料的封裝材料，電子皮膚，傳感器等領(lǐng)域，具有良好的應(yīng)用前景。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于高分子材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種可室溫自修復(fù)的高韌性材料及其制備方法。
背景技術(shù)
自修復(fù)材料具有良好的自修復(fù)性能，在材料發(fā)生損傷后可以自行進(jìn)行修復(fù)，延長材料的使用壽命，增加材料的穩(wěn)定性，基于自修復(fù)材料的此種優(yōu)良性能，近年來得到了廣泛的關(guān)注。但是自修復(fù)性能良好的材料，通常質(zhì)地較軟不具有良好的拉伸性和韌性，自修復(fù)材料的此種性能，限制了材料在很多領(lǐng)域中的應(yīng)用，因此制備一種同時(shí)具有高修復(fù)性能和高韌性的材料具有重要意義。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了解決自修復(fù)材料韌性、拉伸性較差的問題，提供一種可室溫自修復(fù)的高韌性材料及其制備方法，使材料同時(shí)具有良好的自修復(fù)性能和高韌性，該種方法以氨丙基封端的聚二甲基硅氧烷和一種或兩種二異氰酸酯類試劑為原料，經(jīng)聚合反應(yīng)制備具有超分子網(wǎng)絡(luò)體系的聚合物，在提升材料自修復(fù)性能的同時(shí)使材料具備高韌性，材料還表現(xiàn)出良好的水不敏感性，可在水下完成自修復(fù)，材料具有良好的斷口不敏感性，在拉伸過程中不會(huì)發(fā)生斷口方向斷裂。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案如下：
一種可室溫自修復(fù)的高韌性材料，所述高韌性材料具有如下的結(jié)構(gòu)式：
其中，x，y，m，n為10～10000范圍內(nèi)的整數(shù)；
R1，R2獨(dú)立的選自中的一種或幾種。
一種上述的可室溫自修復(fù)的高韌性材料的制備方法，所述方法包含以下步驟：
(1)將氨丙基封端的聚二甲基硅氧烷溶于三氯甲烷中，在冰水浴條件下混合攪拌均勻，在攪拌過程中通入氬氣，維持體系處于惰性氛圍中；
(2)將一種或多種二異氰酸酯類試劑溶解在三氯甲烷中，攪拌均勻后，逐滴加入到(1)的混合溶液中，此時(shí)仍應(yīng)保持體系處于惰性氛圍中，二異氰酸酯類試劑與聚二甲基硅氧烷的質(zhì)量比為1：2～4；
(3)將(2)得到的溶液攪拌2～5h后撤去冰水浴，繼續(xù)攪拌2～5天；
(4)向(3)得到的溶液中加入無水甲醇攪拌0.5-1h，逐滴加入甲醇，產(chǎn)生沉淀至沉淀完全，靜置1h后除去上清液，獲得粘性液體，將獲得的粘性液體溶于三氯甲烷中，繼續(xù)沉淀傾倒溶解步驟，重復(fù)三次；
(5)將獲得的粘性液體放置在真空烘箱中12h揮發(fā)溶劑；
(6)將(5)得到的產(chǎn)物溶于三氯甲烷中，40-60℃攪拌3h后自然冷卻至室溫；
(7)將(6)的液體倒入模具中，在室溫下放置12h后，在80℃真空烘箱中放置2-5h，即得到可室溫自修復(fù)的高韌性材料。
本發(fā)明相對于現(xiàn)有技術(shù)的有益效果為：
(1)本發(fā)明通過氨丙基封端的聚二甲基硅氧烷和一種或兩種二異氰酸酯類試劑的聚合，制備了具有超分子網(wǎng)絡(luò)體系的自修復(fù)材料，擺脫了傳統(tǒng)自修復(fù)材料不具有韌性和拉伸性的問題，使材料同時(shí)具有良好的自修復(fù)性能和良好的韌性。
(2)本發(fā)明通過將氨丙基封端的聚二甲基硅氧烷和一種或兩種二異氰酸酯類試劑聚合，在分子鏈中形成脲基基團(tuán)，通過共價(jià)鍵的作用，在分子鏈中形成硬段，增加材料韌性。
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