形状记忆环氧树脂自修复涂层制备及性能研究

以E51环氧树脂为成膜物质,通过调整聚醚胺固化剂的比例和聚四亚甲基醚二醇增韧剂的比例,采用浇筑法制得条状样品,测试其形状回复率、回复时间和拉伸曲线,研究原料用量对环氧树脂涂层形状记忆能力和韧性的影响,从而得出具有最佳形状记忆效应的配比。实验结果表明:当环氧树脂固化程度为70%时,形状回复率最好,回复时间最短。以此配比为基础制备了环氧树脂涂层,研究了其电化学性能。当涂层表面划痕在120 ℃加热30 min后,划痕尺寸减小,涂层自腐蚀电位升高,涂层具有较好的自修复效果。     

具有自修复和形状记忆功能的羧基丁腈橡胶的制备

采用共价键和非共价键结合的方法制备具有自修复和形状记忆功能的羧基丁腈橡胶。首先利用羧基和胺基的酸碱反应来构建离子键和氢键可逆超分子网络,然后通过硫醇-烯反应构建共价交联网络。考察三硫醇交联剂（TMPT）的用量对羧基丁腈橡胶性能的影响。结果表明,随TMPT用量的增加羧基丁腈橡胶的扯断伸长率降低。当不加入TMPT时材料的拉伸强度为1.63 MPa;在120 ℃下修复1 h,自修复效率高达约98%。当加入质量分数为2%的TMPT时,羧基丁腈橡胶拥有最高的拉伸强度,接近2.90 MPa,但在120 ℃下自修复效率仍能达到约84%,且具有约95%的高应变固定率和约90%的应变回复率,表现出优异的形状记忆性能。     

热固性环氧树脂形状记忆效应研究

将新型的高分子固化剂与环氧树脂(EP)进行共混,经适度交联固化后制备出一种具有较低玻璃化转变温度(Tg)的无定型EP体系,并对该EP固化体系的力学性能、形状记忆特性和动态力学性能等进行了研究。结果表明:适度交联固化的EP体系具有良好的形状记忆特性,固化剂用量是影响该形状记忆体系综合性能的主要因素;其最大形变恢复率均为100%,形变恢复速率基本上随固化剂用量增加而增大,最大形变恢复速率为0.023 s-1;形变固定率随固化剂用量增加而减小,当w(固化剂)=37.5%或54.5%时,形变固定率为100%或96%。     

含DA键自修复硅氧烷环氧树脂性能研究

将环氧氯丙烷与糠醇反应,合成糠基缩水甘油醚(FGE),再用含双烯体结构的糠胺,将环氧双封头两端连接FGE,得到端基为四元呋喃结构的中间体,与含亲双烯体结构的1,6–双马来酰亚胺基己烷(1,6–BMI)进行交联固化,得到含有Diels-Alder(DA)键的自修复硅氧烷环氧树脂(EP–DA).通过红外分析仪、差示扫描量热...     

自修复环氧树脂研究进展

环氧树脂具有优异的粘附性、耐腐蚀性、耐化学性和力学性能,是应用最广泛的涂料材料。近年来,环氧树脂被广泛应用于诸多领域,其自修复和回收再利用性能已称为热点话题。制备绿色自修复的高性能改性环氧树脂基体,可提高环氧树脂基复合材料循环利用的生命周期,并以此能改善资源循环利用与环境污染问题。本文基于本征型和外援型两种修复方式,主要讨论了本征型环氧树脂材料与外援型环氧树脂材料的自愈机理以及其研究进展。     

脲醛树脂/C9石油树脂自修复微胶囊的制备及表征

原位合成了以脲醛树脂为壁材,C9石油树脂/苯乙酸乙酯为芯材的自修复微胶囊。通过扫描电子显微镜(SEM)、激光粒度分析仪、傅立叶变换红外光谱(FTIR)、同步热分析仪对微胶囊的表面形貌、粒径、热稳定性、化学结构等性能进行了表征。结果表明,脲醛树脂/C9石油树脂微胶囊囊壁致密,在243℃之前具有良好的热稳定性,粒度的分布具有正态分布特点。制备了微胶囊含量为20%的丙烯酸酯自修复涂层,发现其具有良好的划痕修复能力。     

中高温酸酐固化环氧树脂的自修复研究

基于兼具修复效率高、兼容性好、热稳定性较好等优点的微胶囊化环氧?胺自修复体系,研究了其在一种中高温（100~170 ℃）酸酐固化的商用环氧树脂中的自修复性能。首先研究了所选用修复剂的热稳定性及其在微胶囊化后在树脂基体中的热稳定性,进而采用人工预混注入修复剂的方法研究了所选用修复剂与酸酐固化环氧树脂的兼容性,最后在树脂基体中加入双组分微胶囊研究了该微胶囊化环氧-胺自修复酸酐固化环氧树脂的自修复性能,并探究了微胶囊比例与浓度及树脂固化程序对自修复性能的影响。结果表明,所选用的修复剂体系热稳定性较好,微胶囊化后在树脂基体中热稳定性较高,适用于酸酐中高温固化的环氧树脂的自修复,优化后的自修复效率较高,超过80 %。     

PPGDGE改性酸酐对环氧树脂形状记忆性能的影响

以聚丙二醇二缩水甘油醚(PPGDGE)为增韧剂改性环氧树脂E-51/甲基四氢邻苯二甲酸酐固化体系,通过力学性能、耐热性和形状记忆性能测试等研究了PPGDGE用量对该环氧体系性能的影响。结果表明:PPG-DGE添加质量分数为10%时,体系最大形变量增加约43%,形状回复速率增长75%;添加15%PPGDGE时,体系固定率提高了2.2%,回复率提高了4.5%,同时冲击强度提高了65%。PPGDGE的加入使得环氧树脂形状记忆性能有了大幅度提高。     

石墨烯基自修复防腐涂层的研究进展

表面涂覆防腐涂层是延缓基材腐蚀的有效措施,但由于外部因素和内部因素的综合作用,涂层表面难免会出现磨损、划痕和微裂纹等。涂层的微裂纹容易加速基材腐蚀,进而导致涂层的大面积失效,大大缩短涂层的保护寿命。自修复防腐涂层因能主动修复微裂纹,延长涂层的保护寿命,受到业界广泛关注。本文简要概述了二维石墨烯材料在自修复防腐涂层领域的应用,总结了外援型自修复防腐涂层和本征型自修复防腐涂层在防腐领域的优缺点,并详细介绍了各类自修复涂层的组成和自修复机理。针对当前石墨烯基自修复防腐涂料存在的问题展望了其发展方向。     

微胶囊自修复技术及其在粘接涂层中的应用

将微胶囊加入到粘接涂层底漆中,赋予粘接涂层自修复的性能,从而延长其使用寿命,由此开创了智能粘接涂层的新领域。介绍了微胶囊自修复技术、微胶囊的自修复机理和微胶囊的种类,着重阐述了微胶囊自修复技术在粘接涂层中的应用研究现状,并对自修复微胶囊粘接涂层的研究前景进行了展望。     

聚合物水泥防水涂料的自修复性能研究

通过试验,考察了不同型号水泥对聚合物水泥防水涂料的自修复性能的影响,结果只有在使用快硬铁铝酸盐水泥情况下聚合物水泥防水涂料才能自我修复。在此基础上,进一步考察了水泥用量、聚醋酸乙烯-乙烯聚合物乳液用量、吸水树脂用量、粉料与液料之比对聚合物水泥防水涂料的自修复性能的影响。试验结果显示:随着水泥及吸水树脂用量的增加,聚合物水泥防水涂料的自修复性能增加;随着聚醋酸乙烯-乙烯聚合物乳液及粉料的增加,聚合物水泥防水涂料的自修复性能先增加后降低。     

自修复隐身树脂的制备及自修复行为研究

隐身技术对军事装备作战效能具有决定作用。本文应用分子自组装技术制备了一种自修复隐身树脂,采用电子束作为自修复外界刺激源,研究了隐身树脂的损伤探测及自修复过程。     

基于大豆油和衣康酸的自修复型紫外光固化涂料

本研究首先利用甲基丙烯酸缩水甘油酯改性的衣康酸前聚体（ GI）和环氧大豆油（ ESO）发生开环反应,合成了一种生物基光敏预聚体（GIESO）将所得的 GIESO与不同含量的甲基丙烯酸四氢呋喃酯（ THFMA）稀释剂均匀混合,制备了一系列紫外光,固化涂料。采用 FT-IR、1H NMR和 GPC对 GIESO预聚体的化学结构进行了表征,考察了树脂的紫外光固化行为、生物基含量以及固化后涂膜的热学性能、机械性能和涂膜性能,并进一步研究了涂膜的自修复性能。结果表明：所得光固化材料具有良好的自修复性能, 180 ℃,60 min内划痕修复率为 70. 0%~94. 3%,生物基含量可达 70. 9%~ 78. 6%,拉伸强度和玻璃化转变温度分别达到了 24. 6 MPa和 98. 3 ℃。     

自修复微胶囊的制备及其性能研究

采用双环戊二烯(DCPD)为芯材、脲醛树脂为壁材,利用原位聚合法制备自修复微胶囊.采用光学显微镜观察了微胶囊的形成过程,采用扫描电子显微镜考察了乳化剂种类对微胶囊的微观形貌的影响,利用傅里叶红外光谱和激光粒度仪分析了微胶囊的化学成分和粒径分布,考察了不同乳化剂用量和乳化速度对微胶囊的粒径分布的影响,并讨论了助剂NaCl...     

自修复防腐涂层的研究现状

通过物理屏蔽作用把金属和腐蚀环境进行隔绝的有机涂层,由于其经济、有效和操作方便的特点而成为主要的防腐措施。然而,环境因素往往不可避免地导致涂层产生裂纹,并最终导致涂层失效。具有自修复能力的涂层在发生破损后,由于其能够主动的修复涂层的破损部位而得到了广泛的关注。相对于具有单一物理屏蔽性能的涂层,具有自修复性能的涂层可以降低破损涂层维修期间的人力和物力成本,在未来的发展中具有很大的潜力。本文根据自修复涂层的愈合机理及其发展历程,把自愈合涂层分为自主修复型、借助外部刺激的非自主修复型和针对特定环境能够做出有效响应的智能自修复涂层,并对其研究现状及优缺点进行阐述。     

微胶囊自修复复合材料的研究进展

微胶囊自修复复合材料是一种新型智能材料。本文对目前树脂基复合材料自修复的方法进行综述,着重介绍自修复复合材料用微胶囊的制备、表征方法,并详细介绍微胶囊在复合材料自修复中的应用及研究进展,讨论研究过程存在和急需解决的问题。     

聚乙烯醇水凝胶自修复性能

高浓度聚乙烯醇（PVA）水凝胶具有一定的修复功能,但其自修复机理及制备工艺参数对其修复性能的影响缺乏研究。本文采用冷冻-解冻法制备了高浓度自修复PVA水凝胶,通过调整PVA水凝胶制备工艺参数（PVA分子量、PVA浓度、冷冻时间、解冻时间、冷冻-解冻次数、修复时间、冷冻温度等）得到了最佳工艺条件,分析了水凝胶自修复机理,并研究了PVA水凝胶的多次自修复性能。研究结果表明：相对分子质量大的PVA制备的水凝胶自修复性能好;其中冷冻时间为2h,解冻时间为1h,一次冷冻-解冻循环制备得到的水凝胶自修复性能最好,最佳修复时间为12h,能较好地进行反复自修复。指出水凝胶自修复性能主要是由其内部可逆氢键的相互作用形成的,其主要影响源于冷冻-解冻处理后水凝胶内部羟基含量及PVA分子的流动性。     

电缆护套材料自修复性能的评价方法研究

电缆外护套绝缘材料在运行或者施工时,由于老化或机械损伤造成绝缘材料绝缘性能下降,导致停电、漏电等故障,造成严重经济损失,引发严重的安全隐患。而现有的修复不仅存在效果差,而且还需要依靠故障定位技术。由于电网线路长,架接方式复杂,现有修复难以满足生产需要。在对材料自修复技术研究的基础上,研发了新型的自修复电缆外护套绝缘材料。自修复性能评价是研发新材料必须关注的问题,一方面新材料是否具备自修复性能需通过评价方法进行评价,另一方面,材料合成配方优化及性能改进也需要在评价的基础上进行。在自修复研究基础上,提出了采用拉伸试验和显微法来评价自修复性能。     

乳化剂对一步原位聚合法制备自修复微胶囊的影响

采用一步原位聚合法制备了以脲醛树脂为囊壁,桐油为囊芯的自修复微胶囊。研究了乳化剂种类和用量对微胶囊的影响。采用光学显微镜(OM)、激光粒度分析仪分析了微胶囊的表面形貌、粒径分布及平均粒径。结果表明,OP-10对微胶囊的形成有积极作用,最佳OP-10用量为10%,在此浓度下制备的微胶囊表面光滑,结构致密,粒径分布更均匀,平均粒径较小。     

氰酸酯/环氧树脂体系的形状记忆效应研究

以不同配比的CE/EP(氰酸酯/环氧树脂)作为共聚体系制备耐温型SMP(形状记忆聚合物)。采用凝胶时间、红外光谱(FT-IR)和弯曲模型等测试手段,确定了合成CE/EP基SMP的最佳工艺条件和形状记忆行为。研究结果表明:当m(CE)∶m(EP)=1∶0.7、固化工艺为"抽真空/30 min→160℃/60 min→190℃/45 min"时,CE/EP共聚体系可完全固化,并能生成网状交联结构的无定形透明态SMP;此时,该SMP具有良好的形状记忆行为,并且其形状记忆行为的可恢复率相对最大。