基于Diels-Alder反应的自修复聚氨酯的结构与修复行为

摘要：

采用呋喃封端的聚氨酯预聚体与双马来酰亚胺反应,合成了基于Diels-Alder (DA)反应的热可逆自修复聚氨酯(PU-DA).利用FTIR、DSC和gel-solution-gel方法对其分子结构、热性能及其可逆性进行了表征,结果表明,具有热可逆性的DA键被成功引入到聚氨酯中,从而赋予聚氨酯具有良好的再加工性能和自修复性能.通过偏光显微镜观测对材料的自修复行为进行了考察,结果表明,由于DA反应的热可逆性,0.5 mm深度划痕的聚氨酯试样在120℃热处理300 s或130℃热处理150 s后划痕便可消失,从而实现了划痕的自修复.并且模拟实际生活中聚合物材料受到轻微损伤时的情况,通过拉伸试验对0.5 mm深度划痕有效自修复的热处理温度和时间进行了确定,并对同一受损部位多次刻划-修复的修复效率进行了详细研究,结果表明:在120℃处理15 min可达到最佳修复效果,其一次修复效率可达71％,同一受损部位经过3次刻划一修复后,其修复效率仍能达到35％.

关键词：Diels-Alder反应、聚氨酯、热可逆性、自修复、再加工性

资助基金：国家自然科学基金基金号51463010资助项目.

在线出版日期：2016-12-07（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页码：1579-1586