[發明專利]含金屬-巰基配位鍵的變剛度自修復材料及其制備和應用

有效

• 申請號: 202111104450.1
• 申請日: 2021-09-18
• 公開（公告）號: CN113817173B
• 公開（公告）日: 2022-07-12
• 發明（設計）人: 李承輝;李文;王洪芹;高文通
• 申請（專利權）人: 南京大學
• 主分類號: C08G83/00
• 分類號: C08G83/00;C08L87/00;B33Y70/00;C09J187/00
• 代理公司: 江蘇致邦律師事務所 32230
• 代理人: 徐蓓;邵林

1.一種含金屬-巰基配位鍵的變剛度自修復材料，其特征在于，包括如下質量份數的組份：

端巰基小分子化合物20~80份，

端巰基液體聚硫樹脂0~180份，

交聯劑0.2~30份，

鋅鹽5~35份，

其它金屬鹽0~10份，

堿性調節劑2~20份，

余量為有機溶劑；

所述端巰基小分子化合物為2,3-二巰基丁二酸，2,5-二巰基噻二唑，1,5-二巰基萘，2,4-二巰基-5,6-二氨基嘧啶，4,4′-二巰基二苯乙烯，三聚硫氰酸，三羥甲基丙烷三(2-巰基乙酸酯)，季戊四醇四巰基乙酸酯，季戊四醇四-3-巰基丙酸酯，4,4'-二巰基二苯醚，2,7-萘基二硫醇，二巰丙醇，4'4-二巰基二苯硫醚，6-甲基-2,3-喹喔啉二硫雜環戊二烯，(+/-)-二氫硫辛酸，對巰基對苯二甲酸或八巰基籠型聚倍半硅氧烷中一種或幾種的組合物。

2.根據權利要求1所述的變剛度自修復材料，其特征在于，所述端巰基液體聚硫樹脂的相對分子質量為1000~4000。

3.根據權利要求1所述的變剛度自修復材料，其特征在于，所述交聯劑為三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、三苯基甲烷三異氰酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯、聚二季戊四醇五丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三縮水甘油醚或12-環氧甲氧基-9-十八烯酸甘油三酯聚合物中的一種或幾種的組合物。

4.根據權利要求1所述的變剛度自修復材料，其特征在于，所述鋅鹽為氯化鋅、硫酸鋅、硝酸鋅、乙酸鋅、磷酸鋅、次氯酸鋅、苯甲酸鋅、高氯酸鋅、亞氯酸鋅、硼氟酸鋅或三氟甲磺酸鋅中的一種或幾種的組合物。

5.根據權利要求1所述的變剛度自修復材料，其特征在于，所述其它金屬鹽為鐵、鉻、錳、鋁、鎂、鉀、鈉、鈣、鍶、鋇、銅、鉛、錫、鈷、鎳、銻、汞、鎘、鉍、金或銀的鹽中的一種或幾種的組合物。

6.根據權利要求1所述的變剛度自修復材料，其特征在于，所述堿性調節劑為三乙胺、三乙醇胺、N,N-二甲基芐胺或2,4,6-三(二甲胺基甲基)苯酚中的一種或幾種組合物。

7.根據權利要求1所述的變剛度自修復材料，其特征在于，還包括增塑劑、染色劑、填料、纖維增強體中的一種或幾種組合物。

8.權利要求1-7任一所述變剛度自修復材料的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：

（1）將所述端巰基小分子化合物、所述端巰基液體聚硫樹脂于有機溶劑中混合均勻，得到端巰基的化合物溶液；

（2）所述端巰基的化合物溶液中，加入所述堿性調節劑攪拌反應3~6 h；

（3）向步驟（2）得到的反應混合物中加入所述交聯劑攪拌反應，控制交聯劑消耗巰基總量的1~50 %；

（4）向步驟（3）得到的反應混合物中滴加所述鋅鹽的溶液和所述其他金屬鹽的溶液，滴加過程中保持攪拌，滴加完畢后繼續攪拌反應3~6 h；所述鋅鹽的溶液和所述其他金屬鹽的溶液的溶劑為有機溶劑；

（5）向步驟（4）得到的反應混合物中加入大量析出溶劑使得所述變剛度自修復材料析出，即得。

9.根據權利要求8所述的制備方法，其特征在于，步驟（5）中所述的析出溶劑為二氯甲烷、甲醇、水、環己烷或四氫呋喃。

10.權利要求1-7任一所述變剛度自修復材料在密封劑、自修復涂層、溫敏變剛度自修復工程材料、增材制造材料、復合材料基體或光學透明膠粘劑領域中的應用。