自修复高分子材料研究进展

从自修复高分子材料的分类与修复原理着手,介绍了国内外本征型和复合型自修复高分子材料的研究进展。其中本征型自修复高分子材料涉及基于酰腙键、双硫键、氮氧键、Dieal-Alder等基于共价键的断裂自发性生长的自修复型高分子材料,基于氢键型、超疏水型、离子作用、配位键等的可逆非共价键型自修复高分子材料;复合型自修复高分子材料涉及填充微胶囊型和仿生人体血管型自修复高分子材料,最后对自修复高分子材料的发展趋势进行了展望。     

自修复材料应用研究进展

综述了微胶囊型自修复高分子材料、液芯纤维型自修复高分子材料、分子间相互作用力型自修复高分子材料以及反应型自修复高分子材料的发展现状。微胶囊型自修复材料的修复行为可逆性较差,液芯纤维型自修复材料具有可逆性,但多次修复后修复效率有所降低,而分子间相互作用力型以及反应型自修复材料具有极高的可逆性,并且多次修复后修复效率不会降低。目前,自修复高分子材料在适当的修复条件下,修复效率均可达70%以上,甚至有些本征型自修复高分子材料的修复效率可达100%。     

基于双硫键自修复高分子材料研究进展

自修复高分子材料是一种采用仿生思想制备的高分子材料,即当基体受损时能够在一定条件下实现自我修复。自修复高分子材料可分为外援型和本征型两种,本文重点介绍基于双硫键本征型自修复高分子材料的研究进展。综述了近年来国内外制备双硫键自修复高分子材料的方法及其修复机理,并对未来研究及发展进行了展望。     

自修复高分子材料的研究现状及发展

首先阐述自修复高分子材料的基本情况,再介绍两种自修复方法——本征型自修复和外援型自修复。最后,阐述了目前自修复高分子材料存在的问题,展望了未来的方向。     

产品开发

正发展异氰酸酯胶囊型自修复高分子材料前途广高分子材料因具有质轻、高强度、耐磨、加工方便等优点,广泛应用于各个领域。但高分子材料在成型加工和使用时内部会产生微裂痕,若不及时修复会扩展成宏观裂缝,影响高分子材料的性能和使用寿命。所以,赋予高分子材料自修复功能实现其内部微裂痕自愈合,预防潜在危害,成为高分子材料领域研发热点。自修复高分子材料目前主要有两大     

结构用自修复型高分子材料的制备

社会现代化发展进程的不断加快使高分子材料数量及性能呈现出多元化发展态势。其中,结构用自修复型高分子材料属于智能型材料,可通过内部自诊断、自响应功能,及时修复加工裂缝,对提升产品质量具有重要意义。基于此,对结构用自修复高分子材料的制备进行相关概述,旨在充分发挥出用自修复型高分子材料优势,为此类材料的实际应用提供理论依据。     

异氰酸酯胶囊型自修复高分子材料研究进展

回顾了微胶囊型自修复高分子材料中双环戊二烯-Grubbs催化剂、聚二甲基硅氧烷-锡(铂)催化剂、环氧树脂-固化剂和异氰酸酯等自修复体系的研究现状,重点介绍了异氰酸酯胶囊型自修复材料的修复机理和研究新进展。异氰酸酯胶囊型自修复是通过异氰酸酯修复剂(主要是异佛尔酮二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯及其三聚体等)潮固化来实现,并简要探讨了影响微胶囊自修复高分子材料自修复效果的主要因素(微胶囊的芯材、力学性能以及微胶囊与基材的相容性)。最后指出了微胶囊型自修复高分子材料今后的研究方向(建立自修复过程的模型,将微胶囊应用到存在一些如晶界、气孔等微结构的材料中)及其应用前景(提高航空航天和民用高铁等高速高风险项目的可靠性,开发自修复涂料、胶黏剂等)。     

新型功能高分子自修复材料的合成及表征

本研究旨在合成和表征一种新型功能高分子自修复材料,旨在探索其潜在的应用领域。通过采用聚合物化学方法,成功合成了一种具有自修复性能的高分子材料。通过采用多种表征技术,如核磁共振(NMR)、傅立叶变换红外光谱(FTIR)、扫描电子显微镜(SEM)等,对合成的材料进行了全面的表征。实验结果表明,所合成的材料在不同环境条件下表现出卓越的自修复性能,为各种工程应用提供了新的可能性,为高分子材料的可持续发展和应用提供了重要的参考。     

钴基自修复聚酰胺导电高分子材料的制备与性能

以二聚脂肪酸、二乙烯三胺、尿素等为原料制备室温自修复型聚酰胺。通过溶液水热法制备导电单质钴颗粒,并采用纳米复合工艺将导电单质钴颗粒掺杂入自修复聚酰胺体系中,经高温模压制得一种新型钴基自修复聚酰胺导电高分子材料。采用傅里叶变换红外光谱仪、X射线衍射仪、扫描电子显微镜等仪器对单质钴和自修复聚酰胺进行结构表征。系统研究了自修复聚酰胺的自修复能力及抗溶胀性能,以及自修复导电高分子材料的导电和自修复性能。结果表明,所制备的单质钴平均粒径为3.43μm,且表面粗糙易于与聚酰胺基体复合;自修复聚酰胺基体在室温下的自修复次数可达20余次;当交联剂尿素用量为6.6 g/20 g二聚脂肪酸或交联温度为145℃时,自修复聚酰胺对水、碱溶液和油具有较好的综合抗溶胀性能。当单质钴质量分数达到50%后,自修复导电高分子材料的导电率发生突变,导电能力大幅提升;单质钴的加入降低了材料的自修复能力,但单质钴质量分数为50%的材料在室温下的自修复次数仍可达10余次。由于这种材料同时具有较好的导电性能和自修复性能,有望应用于可穿戴装备、电子器件等领域。     

基于动态共价键自修复的光固化高分子材料研究进展

光固化技术的高效、适应性广、经济、节能与环境友好等特点使得近年来光固化高分子材料在人类生产生活中被广泛应用。然而，光固化高分子材料的结构稳定性使得材料表面或内部一旦出现破损便难以修复，造成大量资源浪费与环境污染。动态共价键可以在外界刺激作用下（光照、加热等）发生可逆的断裂和重组，从而导致分子拓扑结构的动态调整，赋予光固化高分子材料结构可调整、可循环利用和自修复性能等。本文综述了近些年来基于酯键、Diels-Alder反应、二硫键、硼酸酯键、位阻脲键等可逆共价键自修复的光固化高分子材料设计与制备，对近年来不同类型动态共价键光固化高分子材料的优缺点和应用进行了评述，最后指出动态共价键光固化高分子材料力学性能的弱势以及基于动态共价键修复的单一性，并对该领域未来的研究方向作了展望。     

产品开发

正新型光固化自修复聚氨酯材料成研究热点"自修复"是高分子材料领域的研究热点。自修复材料可分成两大类:一类是在材料中复合修复剂来实现自修复,称为外援型。另一类是通过向体系提供能量,使材料实现自修复,称为本征型。本征型自修复材料可实现高效、快速的自修复,工艺技术简便,因此,更受瞩目。其中将酰脲嘧啶酮单体引入聚氨酯中制得新型自修复聚氨酯材料备受关注。将不同分子质量的聚碳酸酯二元醇与六亚甲基二异氰酸酯合成     

结构用自修复型高分子材料的制备研究

通过对于大分子Diels-Alder热可逆反应和单胶囊修复剂以及双胶囊修复剂的制备技术进行全面的分析,可以明确利用自修复复型高分子材料可以有效的消除材料裂纹隐患。     

石油平台海管立管腐蚀修复

介绍了海管潮差区和飞溅区立管部分目前现有的几种传统腐蚀修复方法和水下高分子材料修复法,比较了现有传统修复方法与水下高分子材料修复法的优缺点,通过比较认为水下高分子材料修复法具有防腐性能好、结构强度高、耐温性好及施工方便快捷等优点。最后以渤海某油田2个平台海管立管腐蚀修复工程为案例,详细描述了利用水下高分子材料修复海管立管的具体实施过程。     

智能高分子材料在建筑工程中的应用

综述了智能高分子材料在建筑工程中的应用。自修复型高分子材料可大大降低建筑工程的生产成本,同时提高建筑物的安全性和环保性;导电高分子材料可实现光能与电能、热能与电能的相互转化,为建筑物提供能源;环境敏感型高分子材料则会根据环境变化改变自身性能,从而起到美化建筑物、保护居民隐私和保温等作用。智能高分子材料应用于建筑工程中可以在很大程度上提高建筑物的智能化和人性化,改善居民的生活环境。     

欧洲研发多种自愈合高分子材料

<正>近日,欧洲SHINE自愈合高分子材料研发创新公私伙伴关系(PPP)组织研发出多种高分子聚合物弹性体材料,获得欧盟第七研发框架计划(FP7)提供的400万欧元资助,总研发投入620万欧元。该组织由欧盟成员国和12家高分子企业组成,其已成功研制开发出的多种创新型弹性体材料包括:基于环氧基树脂的自愈合超分子弹性体材料、基于可逆共价键交联结构的自愈合热固性弹性体材料、自愈合纳米颗粒材料和自修复纳米颗粒复合材料。该组织研制开发的创新型自愈合材料,须确保可     

欧洲研发多种自愈合高分子材料

<正>近日,欧洲SHINE自愈合高分子材料研发创新公私伙伴关系(PPP)组织研发出多种高分子聚合物弹性体材料,获得欧盟第七研发框架计划(FP7)提供的400万欧元资助,总研发投入620万欧元。该组织由欧盟成员国和12家高分子企业组成,其已成功研制开发出的多种创新型弹性体材料包括:基于环氧基树脂的自愈合超分子弹性体材料、基于可逆共价键交联结构的自愈合热固性弹性体材料、自愈合纳米颗粒材料和自修复纳米     

沈阳化工大学开发成功杜仲橡胶自修复弹性体材料

<正>杜仲橡胶是特殊功能型生物高分子材料,不仅具有优异的耐疲劳性能、耐磨性能、耐酸碱性能,而且具有形状记忆特性,对其接枝改性后可获得自修复能力。沈阳化工大学开发出杜仲橡胶自修复功能弹性体材料:通过向杜仲橡胶中引入大量的动态可逆离子或化学键,赋予其犹如生命组织体的固有自修复功能,其修复效率可达90%以上(如图1所示)。     

高分子材料在生物医学领域的应用

从人体功能替代或修复用高分子材料，药用高分子材料，高分子医疗器材及制品三个方面，详细阐述了高分子材料在生物医学领域的应用，同时对我国生物医用高分子材料未来的发展趋势进行了展望。     

自修复固体推进剂研究进展

介绍了自修复高分子材料的主要自修复机理,包括外援型自修复和本征型自修复;并对基于Diels-Alder反应的端呋喃甲酯基聚丁二烯黏合剂、基于动态光交联的聚氨酯黏合剂、基于二硫键的自修复GAP黏合剂及各自在固体推进剂中的应用情况进行了综述;对自修复固体推进剂及其应用研究的未来发展方向提出了展望,指出从固体推进剂的整体配方考虑,设计与自修复功能相匹配的固体推进剂配方体系,在实现自修复性质的同时,协同提升推进剂的力学性能以及能量性能将是未来自修复固体推进剂研究的重要方向。附参考文献38篇。     

沥青自愈合技术的研究进展与展望

从自愈合聚合物材料的主要愈合机理和沥青材料自愈合的方法两个角度介绍沥青材料自愈合技术的研究进展。高分子聚合物材料的愈合机理包括:基于微胶囊和液芯纤维的愈合方法;基于可逆共价键和非共价键的愈合机理;基于形状记忆材料以及纳米粒子的自修复机理等。简单介绍了沥青材料发生自愈合的理论基础。沥青材料的自愈合方法包括:微胶囊法;自愈合聚合物材料改性沥青;加热愈合方法。分析了沥青材料自愈合几种不同方法的优缺点,并对未来的研究方向做出了展望:微胶囊法属于聚合物材料愈合中初级的修复方法,属于被动修复且局限性较多。沥青自愈合的研究应着眼于促进或提高沥青自身的自愈合能力和提出新的加热促进愈合的方法。