基于氢键自修复的交联型聚酰胺胺化学凝胶的制备与性能研究

通过试管倒立法和流变学测试对交联型聚酰胺胺凝胶的形成进行了判定。实验结果表明,直观的试管倒立法对聚酰胺胺凝胶形成的判定是有效的。通过对影响凝胶形成的各因素分析发现,在R=1.25、反应温度50℃、甲醇溶剂中制备的凝胶在单体质量浓度大于22%时能够形成凝胶,且符合IPN凝胶的制备要求。通过对聚酰胺胺(PAMAM)、N,N-亚甲基双丙烯酰胺(MBA)和N-氨乙基哌嗪(AEPZ)的红外分析可以看出,本文中MBA与AEPZ可以发生交联反应,生成PAMAM,同时对加入LiBr的PAMAM和未加入LiBr的PAMAM红外分析表明,交联聚酰胺胺中含有丰富的氢键相互作用,为材料的自修复提供了可能。通过对PAMAM-1(单体质量浓度22%)、PAMAM-2(单体质量浓度27%)和PAMAM-3(单体质量浓度32%)的平衡溶胀率测试可以看出,PAMAM-1具有最大的溶胀率。通过对三者的动态模量测试,PAMAM-1、PAMAM-2和PAMAM-3的G′分别为5000Pa、15000Pa和24000Pa,说明凝胶具有良好的弹性。以PAMAM-3为例表征了材料的自修复过程,表明制备的交联型聚酰胺胺能够通过氢键及物理的相互作用对材料进行修复,在药物缓释等方面有潜在应用。     

含双硫键的自修复交联聚氨酯弹性体的合成与性能

采用预聚法,以多官能度聚醚多元醇和异佛尔酮二异氰酸酯为原料,β-巯基乙醇为封端剂制备多官能度巯基封端聚氨酯低聚物,利用Na I/H2O2将巯基氧化为双硫键,获得含双硫键的交联型聚氨酯。通过FTIR研究了产物的化学结构及组成,采用拉伸测试和对比试验等测试方法对自修复条件、自修复效率以及双硫键和氢键在自修复过程中的作用进行了分析。结果表明,制得的含脂肪族双硫键的交联聚氨酯可以在室温下实现高效自修复,而且不需要额外的催化剂和外界刺激条件。用刀片将试样切成两半后对接紧密在自然光线下放置48h后拉伸强度可恢复到原来的95%,断裂伸长率恢复到原来的100%。其中,聚氨酯的氨基甲酸酯键之间形成的氢键提供30%左右的自修复效率。     

纳米Al_2O_3改性双酚A型环氧丙烯酸酯的制备与性能研究

选用硅烷偶联剂KH570对纳米Al_2O_3进行表面改性处理,并用改性后的Al_2O_3对双酚A环氧丙烯酸酯进行复合改性,研究了纳米Al_2O_3含量(1%(wt)~5%(wt))对树脂性能的影响。结果表明:改性纳米Al_2O_3质量分数为5%时的复合材料的体积收缩率最小,为6.48%;粒子质量分数为2%时,树脂的凝胶率最大,为88.3%;热失重测试结果表明,改性纳米Al_2O_3提高了树脂的热稳定性;拉伸性能显示,随着改性纳米Al_2O_3质量分数的增加,复合材料的拉伸强度先升高后下降,当改性纳米Al_2O_3质量分数为3%时,复合树脂拉伸强度最大,为34.74MPa,与未改性树脂相比,拉伸强度提高了108.27%。本文所制备的改性光敏树脂可适用于3D打印环境。