基于天然橡胶的自修复弹性体材料的合成及性能研究

采用乳液工艺,对天然橡胶(NR)依次进行环氧化和开环接枝改性,引入多重氢键和悬挂链,结合NR优异的高弹性,制备了具有自修复性能的接枝天然橡胶(GENR)。采用红外光谱仪、核磁共振氢谱仪、光学显微镜、万能拉伸机和动态粘弹谱仪分析了接枝产物的改性程度及改性程度和修复条件对修复效率的影响。结果表明:反应温度50℃,pH=5的反应条件下改性程度可达20.8%(摩尔分数),且几乎没有副反应发生。1.0mm厚的GENR 20.8片材在50℃无任何外力下21min即可基本修复断面。GENR 20.8在室温和50℃下分别修复2h,修复效率分别达到了50.6%和81.5%,显示出温和温度条件下快速、高效的自修复能力。氢键网络、弹性恢复以及悬挂链间的物理缠绕是本体系自修复的主要机制。