熔融改性修复剂制备自修复环氧树脂复合材料及其性能

用3-苯基丙酸通过熔融法改性缩水甘油封端双酚A-环氧氯丙烷共聚物,制备了环氧树脂自修复复合材料.研究结果表明:3-苯基丙酸可屏蔽修复剂分子链末端环氧环;修复剂填充量增加,修复效果明显改善,改性修复剂质量分数为10％时,120℃修复6h的修复效率达34.5％;对于不同修复剂质量分数,修复时间从3h延长到6h的修复效率提高均比6h到9h的提高明显,修复剂分子链分子运动在6h左右达到新的平衡;修复温度提高,修复效率明显提高,修复熔融温度120 ～130℃时,修复剂分子链作整链运动;试样多次修复效率随修复次数增加而降低,不添加修复剂试样的修复效果主要来源于二次固化作用,添加修复剂试样的多次修复效率下降趋势明显降低.     

壳聚糖/海藻酸钠自修复水凝胶的制备与性能

目的:水凝胶因与细胞外基质具有极其相似的性质在生物医用领域被广泛应用,而传统水凝胶的生物相容性和复杂的制备工艺限制了其应用的发展。本研究以天然多糖(壳聚糖和海藻酸钠)为原料设计一种自修复水凝胶的制备方案,拓展其在生物医用领域的应用。方法:首先,采用高碘酸钠氧化海藻酸钠(OSA)的方法制备带双醛基的OSA;然后,壳聚糖(CS)分子链上的氨基与OSA分子链上的醛基发生席夫碱反应形成亚胺键得到CS-OSA水凝胶。结果:红外光谱、扫描电镜和旋转流变仪表征结果表明,OSA和CS能够快速点击交联形成水凝胶,凝胶时间小于10 s,具有三维多孔结构、优异的机械性能和自修复性能。抑菌实验证明了该水凝胶对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌具有明显的抑菌性能,体外细胞培养实验证明该水凝胶没有明显的细胞毒性,动物皮肤创面模型实验证明该水凝胶具有促创面愈合的效果。结论:CS-OSA水凝胶具有良好的生物相容性和促创面愈合效果,在生物医用领域具有很好的应用前景。     

含氟聚氨酯的制备及性能研究

以二甲苯为溶剂,全氟聚醚二元醇和异佛尔酮二异氰酸酯（IPDI）为原料,1,4丁二醇（BDO）作为扩链剂合成了含氟聚氨酯（FPU）,通过改变软段全氟聚醚二元醇用量控制FPU的氟质量分数.并且以聚丙二醇（PPG）和异佛尔酮二异氰酸酯（IPDI）为原料,以1,4丁二醇（BDO）作为扩链剂合成了不含氟的聚氨酯（PU）作为对比.对PU与FPU的结构进行了表征,考察了氟质量分数对FPU热稳定性、力学性能以及疏水疏油性的影响.结果表明,制得的FPU具有更高的拉伸强度,同时在保持聚氨酯疏油性的同时,还获得了较好的疏水性.      

超弹性自修复导电水凝胶的制备及性能

为了延长导电水凝胶的使用寿命,基于席夫碱动态共价键的构建机理,在硼砂（BORAX）和氯化锂（LiCl）混合溶液中,采用丙烯酰胺、 N-2-氨基乙基丙烯酰胺盐酸盐（AEAM）和N-丙烯酰氧基琥珀酰亚胺（ASI）通过一步法制备了一种具有自修复功能的导电水凝胶,并对该水凝胶的红外、力学、导电等性能进行了表征。结果表明水凝胶内部形成了席夫碱结构;通过调整各组分质量比,水凝胶的断裂伸长率最高可达1 495.2%,拉伸强度最高可达328.9 kPa,电导率可达3.11 S/m,表明水凝胶具有较好的自修复功能。     

金属配位键改性环氧化杜仲胶的制备与性能研究

在环氧化杜仲胶(EEUG)中引入FeCl₃,制备了基于Fe³⁺-O金属配位键的EEUG复合材料,研究了Fe³⁺-O配位键对EEUG硫化性能、结晶性能、力学性能及阻尼性能的影响。结果表明：Fe³⁺与环氧基团发生了络合反应,这种相互作用会随温度的升高逐渐减弱;配位键的存在会抑制EEUG β晶型的形成,使复合材料结晶能力下降;配位键对杜仲胶硫化过程的影响主要体现在硫化诱导期,配位键数量越多焦烧时间越短;配位键通过充当“动态牺牲键”大幅提高了复合材料的力学强度,添加3份氯化铁后,EEUG-29.8%复合材料的拉伸强度由2 MPa提升至7 MPa;此外,Fe³⁺与环氧基团之间的配位交联作用通过限制EEUG分子链运动实现了对复合材料阻尼性能的调控,相较于EEUG-29.8%复合材料,添加3份FeCl₃后的复合材料阻尼峰位置由-25℃移动至0℃,有效阻尼温域由-40℃～-16℃升至-23℃～19℃,显著提高了EEUG复合材料常温下的阻尼性能。     

高韧性、耐损伤多重响应修复纳米复合聚氨酯弹性体的制备

为了解决聚氨酯弹性体高机械强度和自修复能力之间的矛盾,文章通过设计银纳米线@4,4′-二羟基二苯二硫醚(AgNWs@HPDS)纳米复合物作为多功能扩链剂和交联剂,制备一种新型纳米复合聚氨酯弹性体,并通过不同表征手段对材料进行了结构和性能测试。结果表明,基于可逆Ag-S配位键和氢键构筑的双重动态网络可提高材料的机械性能和修复性能,其韧性和抗撕裂能力分别是传统线性聚氨酯弹性体的5.64、14.5倍,受损样品在近红外光(near infrared, NIR)、加热和切口涂抹溶剂3种条件下均能实现自修复,在近红外光下照射4 min,其修复效率高达93.7%。银纳米线的加入显著提高了材料的介电性能,以该弹性体作为电介质层的可拉伸电容应变传感器表现出良好的自愈性、抗疲劳性和较高的传感灵敏度。     

自重构自修复机械系统的模块设计与描述

设计开发了一种新型的点阵晶格型雌雄同体的自重构自修复模块化机械系统.该系统每个模块(第I代)由1个中心体和6个可独立旋转的带有2个孔和2个可自由伸缩轴的面组成,相邻两模块的轴插入对应孔中,完成对接动作.每个模块由1个电动机通过减速器、锥形齿轮、同步带轮、离合装置驱动6个面转动和每个面上轴的伸缩.仿真结果表明,该模块结构设计紧凑,能快速对接、脱离,可实现系统的自重构.     

高强度聚氨酯乳液的合成与性能研究

采用甲苯二异氰酸酯（TDI）、聚合物多元醇和二羟甲基丙酸（DMPA）反应制得聚氨酯乳液,讨论了不同的聚合物多元醇,-NCO与-OH摩尔比值,三羟甲基丙烷（TMP）和DMPA对乳液胶膜力学性能的影响,研究结果表明,当采用聚酯二元醇ODX-218,-NCO与-OH的摩尔比值为1.5,TMP和DMPA含量为2.0%和7.0%时,可以得到胶膜力学性能好的聚氨酯乳液。     

聚氨酯/纳米碳酸钙弹性体的制备与力学性能研究

采用一步法以PTMEG，BDO，TEA，TDI为原料，选用n—CaCO3合成了PU／n—CaCO3弹性体，并考察了BDO，TEA，NCO／OH，n—CaCO3的含量对聚氨酯弹性体力学性能的影响。结果表明，纳米碳酸钙对聚氨酯弹性体的力学性能有一定提高。粒度分析与SEM测试表明，纳米粒子在本研究体系中的分散程度不理想。     

多机分布式火控设备故障诊断与自修复

针对火控系统的高可靠性要求，对多机分布式火控设备的故障诊断与自修复技术进行了研究，分析了系统的硬件结构与冗余设计，给出了故障检测诊断及故障自修复的设计方法和软件流程图，说明试验调试的样机演示结果，最后给出了主要结论。     

混凝土梁智能自修复试验与研究

利用形状记忆合金的形状记忆效应和受限回复产生较大驱动力的特性以及胶粘剂对裂缝的填充、修复特性,研究了一种智能自修复混凝土梁.通过试验验证了智能混凝土梁的自修复能力,并对智能混凝土梁的修复机理进行了分析.试验结果表明:裂缝产生后,胶粘剂从修复纤维管中渗入裂缝;通电加热改变形状记忆合金温度而使其对梁施加回复力,裂缝闭合.修复后的试样再次加载时,其开裂荷载提高,修复后的裂缝未再次开裂,而在试件中出现了新的裂缝.     

水性聚氨酯的制备与性能研究

以异氰酸酯和多元醇为原料,合成了聚氨酯预聚体,经过扩链反应制备了自乳化水性聚氨酯聚合物。通过水兮散工艺得到水性聚氨酯乳液。测定了合成过程中异氰酸酯基（-NCO）的含量,使用红外光谱对合成的水性聚氨酯聚合物进行了结构表征,实验研究了水性聚氨酯乳液的性能变化等关系。     

聚氨酯丙烯酸酯的合成和性能研究

以2，4-甲苯二异氰酸酯（TDI）、聚乙二醇（PEG）、丙烯酸羟乙酯（HEA）为原料合成了聚醚型聚氨酯丙烯酸酯（PUA），探讨了合成温度、溶剂含量、催化剂含量、聚醚二醇分子质量和单体投料比对聚醚型聚氨酯丙烯酸酯的分子质量及固化膜性能的影响．实验发现PUA预聚物的最佳合成过程为先70℃反应1．7h接着50℃反应1．5h；最佳溶剂含量为10％（质量分数）；最佳催化剂含量为0．3％（质量分数）．当TDI：PEG：HEA按2：1：2投料可得到组成比和投料比、实测分子质量和理论分子质量均相近的PUA预聚物．     

微胶囊自修复技术及其在聚合物基复合材料中的应用

介绍了微胶囊技术以及微胶囊自修复聚合物材料的自修复机理,阐述了微胶囊自修复技术在聚合物基复合材料损伤自修复过程中的应用,讨论了微胶囊自修复技术的研究成果.     

基于微生物的水泥基材料裂缝自修复技术研究进展

 微生物自修复水泥基材料裂缝因具有较大的修复潜力和环境友好等特点而受到广泛关注。从微生物自修复水泥基材料裂缝发展历程、微生物诱导矿化沉淀结晶机理、微生物诱导矿化产率及影响因素、微生物的固载及固载后矿化活性的测定、裂缝制作方法及修复养护条件、修复效果表征方法、裂缝自修复效果和微生物自修复剂对水泥基材料自身性能的影响方面,综述了其研究进展,并指出了目前微生物自修复水泥基材料研究中主要存在的问题。     

一种快速自修复磁性聚合物高分子

通过简单的方法合成了一种兼具柔韧性和拉伸性的室温快速自修复磁性聚合物高分子。基于单分子磁体Mn₁₂-Ac和含有脲键的聚二甲基硅氧烷高分子基底之间的氢键作用,该复合物材料展现了出色的磁性和室温快速自修复性质（修复时间为60 s,修复效率为99.5%）。这项工作将为磁性自修复材料在未来智能器件、响应型机器人等领域的应用提供更多的机会。     

混凝土裂缝的微生物自修复效果

利用裂缝测宽仪、扫描电镜和热重分析技术分别对混凝土裂缝的微生物自修复效果进行了研究.研究结果表明:修复40 d后,混凝土裂缝就可以被微生物矿化形成的碳酸钙所填充,修复效果明显,最大填充宽度超过1 mm.微生物矿化形成的碳酸钙在裂缝开口处最多,且随着裂缝深度的增加碳酸钙逐渐减少,当混凝土裂缝深度超过10 mm时未发现微生物形成的碳酸钙.距离裂缝断裂面表层1.5 mm内,微生物可矿化形成较多碳酸钙.而当超过1.5 mm时,由于该微生物矿化需要氧气,因此,随着距离裂缝断裂面表层越远、距离水泥基体越近,微生物矿化形成的碳酸钙含量越来越少.     

湿热作用对聚氨酯材料力学性能影响的研究

利用SDH—401型高低温恒湿箱对聚氨酯弹性体进行了7 d的实验。选取Ⅱ型哑铃状标准件利用W-WDW-20型非金属材料万能试验机进行了大变形拉伸试验。研究了聚氨酯弹性体材料在不同的试验周期下拉伸力学行为,得到了未湿热老化和不同试验周期共八组材料的拉伸应力-应变关系曲线和聚氨酯弹性体材料各力学性能指标。由此分析了随着试验周期的不同湿热作用对聚氨酯弹性体力学性能影响及其老化率随湿热作用的变化规律。结果表明,湿热作用对材料的弹性模量,屈服强度,定伸应力与断裂伸长率等力学性能及其老化率有显著的影响,随着试验周期的增长材料的这些力学指标下降明显。     

胸腺嘧啶紫外损伤与自修复机理的计算机模拟

为了研究DNA分子紫外光辐射下光损伤和自修复,采用半经典动力学方法模拟了胸腺嘧啶分子激发与失活过程.模拟脉冲频率为5.0 eV,fwhm=50 fs.模拟发现胸腺嘧啶在紫外辐射下会生成电子激发态,导致分子结构畸变,可能引发突变.由于激发态寿命极短,激发态的胸腺嘧啶分子通过H6原子和C6原子的畸变发生无辐射失活而衰减至基...