基于聚乙烯醇制备的自修复胶囊的性能评估

作     者：常洪雷 曲明月 刘伟 陈繁育 周鹏飞 程梦莹 刘健 CHANG Honglei;QU Mingyue;LIU Wei;CHEN Fanyu;ZHOU Pengfei;CHENG Mengying;LIU Jian

作者机构：山东大学齐鲁交通学院济南250002 山东大学土建与水利学院济南250002 齐鲁交通发展集团有限公司济南250101 

出 版 物：《材料导报》 (Materials Reports)

年 卷 期：2021年第35卷第6期

页      面：6212-6218页

核心收录：

学科分类：08[工学] 081304[工学-建筑技术科学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 080502[工学-材料学] 0813[工学-建筑学] 

基　　金：山东省自然科学基金(ZR2019QEE017) 国家自然科学基金(51908327) 山东大学基本科研业务费专项资金(31560078614117) 

主　　题：自修复 胶囊 聚乙烯醇薄膜 囊壁 性能评估 

摘      要：在水泥基材料中掺入含有修复剂的胶囊是实现基体自修复的一种有效方法。为了掌握聚乙烯醇(PVA)作为囊壁材料的基本性能,探明胶囊的化学稳定性、硬度、防水性及分布情况等,本研究不仅评估了三种类型PVA薄膜的表观溶解度、膨胀性能及吸湿性,还表征了利用优选PVA制备的胶囊的各项基本性能。结果显示,PVA薄膜能够在高pH值环境中保持稳定,其表观溶解度、膨胀指数和吸水率随溶液质量分数的增大而减小。从性能和成本综合考虑,国产二PVA(GC2-P)性价比最高,质量分数为5%的GC2-P更适合作为胶囊的囊壁材料。基于此PVA制备的胶囊具备一定的硬度及较好的防水性,能够保障胶囊掺入基体后的完整性及裂缝出现前修复剂的有效性;且粒径为0.5~4 mm的胶囊在基体内部分布均匀,并在裂缝出现后及时开裂,适用于掺入水泥基体中长期有效地修复微裂缝。