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。     

微胶囊型自修复聚合物材料的研究进展

聚合物材料在使用过程中,内部不可避免地会产生裂纹。由于这些裂纹难以被检测和及时修复往往会缩短材料使用寿命。主要介绍微胶囊型自修复聚合物复合物材料的自修复机理,以及微胶囊、催化剂、修复剂等因素对材料自修复效率的影响。着重介绍该领域最新研究进展,并对微胶囊自修复聚合物复合材料的研究前景进行了展望。     

自修复聚合物材料用微胶囊的研究进展

介绍了微胶囊自修复聚合物材料的自修复机理,阐述了微胶囊的制备技术。讨论了近年来在该领域最新的研究成果,展望了微胶囊自修复复合材料的研究方向。     

微胶囊自修复聚合物材料的研究进展

论述了微胶囊自修复聚合物材料的自修复机理,阐述了微胶囊制备技术,特别是以脲醛树脂为囊材的原位聚合法制备技术,分析了自修复聚合物材料对微胶囊结构和性能的要求,概述了微胶囊自修复聚合物材料的研究成果,指出其中的优缺点,提出今后研究的方向和重点内容。     

自修复聚合物材料用微胶囊的研究进展

自修复材料是一种新型的智能材料。将微胶囊埋植于材料中是实现其自修复的一种方法,也是目前该领域的研究热点之一。本文介绍了微胶囊型自修复的概念和原理,综述了近几年来DCPD型微胶囊、环氧树脂型微胶囊、硅油型微胶囊以及其他微胶囊型自修复的发展状况,并着重介绍了最新研究成果,对微胶囊型自修复材料的研究前景进行了展望。     

微胶囊自修复聚合物材料的发展

对微胶囊自修复聚合物材料近年来一些新的研究进展进行了综述,包括微胶囊自修复聚合物材料技术的发展历程,荧光数字图像技术、光测弹性技术在微胶囊自修复聚合物材料研究领域的应用以及微胶囊／微血管自修复聚合物材料制备的技术要点。     

树脂基复合材料微胶囊自修复技术综述

微胶囊自修复技术通过在树脂中包埋胶囊来实现材料的快速损伤监测和起始损伤修复.本文综述了微胶囊修复技术中针对微胶囊形状和尺寸的参数优化方法.同时,综述了微胶囊在树脂基体中与裂纹作用的研究方法.分析了现有微胶囊自修复技术设计中存在的未考虑修复剂物理特性的问题.展望了未来微胶囊自修复技术与可视化材料监测及全局自修复材料技术相...     

微胶囊技术及其在复合材料中的应用

介绍了微胶囊技术的概念及其种类,归纳总结了微胶囊的表征方法。根据微胶囊近年来的研究,重点阐述了微胶囊技术在聚合物基复合材料损伤自修复过程中的应用研究。     

微胶囊改性对不饱和聚酯自修复复合材料界面相容性的影响

采用硅烷偶联剂乙烯基三乙氧硅烷(KH-151)与γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(KH-570)分别对自修复微胶囊(MUF)进行表面处理改性得到MUF_1和MUF_2,并用KH-570对微胶囊进行接枝改性得到MUF_3,比较了改性剂种类、改性温度和改性方法对微胶囊结构及性能的影响,随后通过OM、SEM、FTIR、XPS、TGA等对MUF的形貌、结构及热性能进行了表征。将改性MUF应用于不饱和聚酯/碳纤维(UP/CF)复合材料中,研究了改性剂种类、改性温度及改性方法对微胶囊与树脂基体界面相容性的影响,并通过FTIR、TGA及力学性能测试考察了复合材料的结构及性能。结果表明:于60℃表面处理改性得到的MUF_1和MUF_2形状规则、表面粗糙;且接枝改性的效果优于表面处理改性。此外,对MUF进行改性可以提高MUF与UP基体之间的界面结合力。几种UP/CF/MUF复合材料中,UP/CF/MUF_3复合材料的综合力学性能最佳,与UP/CF/未改性MUF复合材料相比,其拉伸强度提高了124.5%,冲击强度提高了6.5%,弹性模量降低了20.4%,断裂伸长率降低了3.8%,自修复效率可达70.77%。     

自修复微胶囊制备及微纳力学性能

采用一步原位聚合法制备了自修复微胶囊。应用光学显微镜、扫描电子显微镜和激光共聚焦显微镜对微胶囊壁厚、微结构进行了分析和表征。借助纳米探针对微胶囊及其壳材进行压痕实验测试其力学性能。结果表明,自修复微胶囊包裹完整,表面粗糙,微胶囊平均粒径为100μm,平均壁厚为10μm,微胶囊修复剂芯材含量约为75%;纳米压痕分析显示微胶囊的弹性模量比环氧树脂的略小,说明了当环氧树脂基体内裂纹扩展时,裂纹更易于向微胶囊扩展,证明了环氧树脂微裂纹打开微胶囊释放修复剂的可行性。     

Self-lubricating epoxy composite coating with linseed oil microcapsule self-healing functionality

Cured epoxy resins have poor abrasion resistance, which shortens the service life of the material. This work aims to improve the tribological properties of epoxy resins by coupling self-lubrication and auto-healing. In this study, linseed oil microcapsules with an average particle size of 38.57 μm and good thermal stability were successfully prepared by in situ polymerization. The effects of microcapsule content on the tribological, mechanical, and self-healing properties of the composite coatings were studied. It was demonstrated that the composite coating has outstanding self-lubricating properties. The coefficient of friction reduced from 0.634 (pure epoxy resin) to 0.0459 (epoxy resin with 10 wt.% linseed oil microcapsules). Wear rate reduced from 7.16 × 10⁻⁴ mm³/(N m) to 1.74 × 10⁻⁵ mm³/(N m). The self-lubricating mechanism of the coating was investigated by SEM and EDS, which indicated that the formation of uniform and continuous lubricating film on the surface of the friction pairs was the key to improving the wear resistance of the material. In addition, the linseed oil released after the microcapsules rupture can repair the abrasion marks by reacting with oxygen during the friction process. The dual-functional effect of linseed oil microcapsules prolongs the life of epoxy resin coating and expands its application range.     

本征型自修复聚合物材料研究进展

回顾了自修复聚合物材料的研究现状,目前所采用的自修复方法主要包括外援型自修复（纳米粒子自修复、微胶囊自修复、空心纤维自身修复、微脉管自修复等）和本征型自修复（可逆共价键自修复、可逆非共价键自修复）,重点介绍了本征型自修复聚合物材料的最新研究进展,可逆共价键自修复是通过在体系中引入酰腙键、双硫键、N-O键、Dieal-Alder可逆反应等实现的,可逆非共价键自修复是借助于体系中的氢键作用、疏水作用、静电作用、离子作用、大分子扩散作用、金属配体作用等机理实现的,对它们的修复机理及研究现状进行了系统的阐述,展望了自修复材料潜在的应用领域,如高屋建筑、核材料贮存、生物医疗材料等。     

外援型自修复聚合物材料研究进展

综述了近年来自修复聚合物材料的研究进展,根据自修复过程是否需要外加修复剂,聚合物基复合材料自修复方法主要包括外援型自修复和本征型自修复。结合近几年最新研究成果,归纳了几种典型的外援型自修复方法,主要包括空心纤维自修复、纳米粒子自修复、微胶囊自修复（双环戊二烯修复剂体系、环氧树脂修复剂体系等）、微脉管自修复、碳纳米管自修复等,系统阐述了这几种自修复方法的修复机理、自修复体系特点及研究现状。展望了自修复材料的研究前景：优化和开发新的修复剂体系以提高修复效率、实现真正意义上的仿生材料。     

自修复聚合物材料用微胶囊

Microcapsules with dicyclopentadiene (DCPD) as core material and urea formaldehyde resin as wall material used for making self-healing polymer material were prepared with the in-situ polymerization method. The effect of microcapsules on the fracture toughness of epoxy resin was studied. The addition of microcapsules into epoxy resin results in the decrease of fracture toughness. When microcapsule content was kept constant, as the microcapsule size increased the fracture toughness of the epoxy resin decreased linearly and the percentage of decrease compared to the neat epoxy without microcapsules increased linearly. Moreover, the fracture toughness of the material decreases linearly with the increase of microcapsule content.     

沥青裂缝自修复微胶囊的制备与表征

为了提高沥青路面自修复性能,采用原位聚合法制备包裹沥青再生剂的脲醛树脂微胶囊,利用四因素三水平正交试验,研究了最佳芯壁比、终点pH、温度与乳化剂浓度对包裹沥青再生剂的脲醛树脂微胶囊形貌、粒径与包覆率的影响;对完整试样和断裂愈合后的试样分别进行延度试验,探究普通基质沥青和添加自修复微胶囊沥青的自修复能力。极差数值分析结果表明：pH和温度对微胶囊制备影响程度更大,制备微胶囊的最佳工艺是甲醛与脲的摩尔比为4：5,芯壁比为6：5,终点pH为4,反应最终温度为70℃,十二烷基苯磺酸钠的质量分数为0.5%,此条件下制备的微胶囊表面形貌致密,平均粒径为21.14μm,包覆率达到85%。在愈合试验中,微胶囊最优质量掺量为0.3%,此时愈合率为38.67%。     

高分子聚合物复合材料的自愈合研究进展

从自愈合机理出发,综述了高分子聚合物复合材料自愈合的研究进展,展望了其应用前景。     

基于超分子化学方法制备自愈合聚合物材料的研究进展

本文综述了超分子化学方法制备自愈合聚合物材料的研究进展,着重介绍了利用氢键、π-π键、离子键等非共价键主-客体相互作用来制备自愈合聚合物材料的研究现状。     

可预涂微胶囊厌氧胶的研究进展

可预涂微胶囊厌氧胶由于其可预涂性,在生产中具有使用方便、无污染和简化工艺等优点,近年来已成为研究重点并被广泛应用于工业领域。介绍了可预涂微胶囊厌氧胶的发展概况,重点讨论了目前国内外在可预涂微胶囊厌氧胶方面的研究成果(包括可预涂微胶囊厌氧胶的组成、制备方法和应用等),并对其发展方向作了展望。     

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。