基于二硫键的水性聚氨酯/聚丙烯酸酯自修复材料的制备及性能

以聚四氢呋喃醚二醇(PTMEG)和异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)为反应单体,2,2-二羟甲基丙酸(DMPA)、1,4-丁二醇(BDO)、2,2-二硫二乙醇(HEDS)为扩链剂,制备了含有二硫键的水性聚氨酯(WPUS)。再与聚丙烯酸酯(PA)乳液物理共混制备了一系列不同配比的自修复型水性聚氨酯/聚丙烯酸酯(AWPUS)复合材料。采用红外光谱、拉曼光谱、粒径分布、分光光度计、X射线衍射、热重分析、力学性能、扫描电镜及偏光显微镜等分析了复合材料的微观结构和组分、热稳定性及自修复性能,并探究了PA/WPUS的不同配比对胶膜自修复性能的影响。结果表明,PA的引入显著提高了材料的自修复效率;在60℃,修复效率由6 h修复73.4%提高至2 h修复81.7%;当PA/WPUS质量比为3/7时,拉伸强度和拉伸应变分别为16.8 MPa和704%,加载-卸载循环5次后,应力恢复率达到84.3%;具有良好的热稳定性和可再加工性,综合性能优异。