检索结果-南通市图书馆

作者：王萍银贵州大学

学位级别：硕士

橡胶材料在长期使用过程中往往会因局部破损而使得整个材料失效,进而导致材料的使用周期缩短。巯基-双键点击反应,是一种高效、简单的反应方式,以此为基础可将巯基化合物与二烯烃橡胶发生反应,制备功能化二烯烃橡胶。通过点击反应制备... 详细信息

橡胶材料在长期使用过程中往往会因局部破损而使得整个材料失效,进而导致材料的使用周期缩短。巯基-双键点击反应,是一种高效、简单的反应方式,以此为基础可将巯基化合物与二烯烃橡胶发生反应,制备功能化二烯烃橡胶。通过点击反应制备基于动态可逆键的自修复二烯烃橡胶,当出现裂纹时,加以光、热等外界刺激,可使橡胶分子链中的动态可逆键实现断裂和重组,进而使橡胶进行自我修复,以增加它们的使用寿命。本论文基于巯基-双键点击反应,合成了含有动态N-N键的巯基化合物(TBD-SH),通过简单机械共混与热压成型,制备了含有动态N-N键的丁苯橡胶。再模拟巯基-双键点击反应(即“模拟点击”反应),以硫辛酸为基础,用同样的成型方式制备了含有动态二硫键和氢键的丁苯橡胶,硫辛酸(LA)交联丁苯橡胶具有更加优异的机械性能与自修复能力。接着,将硫辛酸应用到顺丁橡胶中可以产生同样的效果。最后在硫辛酸交联橡胶基础上加入金属离子,可提高其机械性能和修复效率。本论文主要研究内容如下:(1)基于TBD-SH交联的丁苯橡胶和基于LA交联的橡胶。首先合成TBD-SH作为橡胶交联的交联剂,采用简单的双辊开炼和热压,以巯基-双键点击反应为基础,制备了含有可逆N-N共价键的自修复丁苯橡胶(TST)。然后通过“模拟点击”反应,在热刺激下,LA中的双硫五元环打开,形成硫自由基,可与分子链中的双键发生加成反应,因此,用同样的方式制备了LA交联丁苯橡胶(SLA),研究发现制备的SLA中存在动态可逆二硫键与氢键,因此SLA也具有自修复功能。两者对比,前者TBD-SH的合成产率只有35%左右,合成成本较高,机械性能与修复效率也偏低。(2)基于LA交联的丁苯橡胶(SLA)和LA交联的顺丁橡胶(BLA)。在加热刺激下,通过“模拟点击”反应,LA可与二烯烃橡胶发生交联反应,调节LA含量可改变SLA、BLA的机械性能与自修复能力。在SLA中,SLA的拉伸强度最高可达2.45 MPa,对应的断裂伸长率为844%,在BLA中,BLA的拉伸强度最高达2.21 MPa,断裂伸长率最低为519%。在通过动态可逆二硫键与氢键作用后,可使SLA具有71%的修复效率,BLA具有73%的修复效率。(3)基于动态可逆Zn-氧(O)配位键的交联丁苯橡胶(SLA-(Zn))和动态可逆Zn-O配位键的交联顺丁橡胶(BLA-(Zn))。在SLA、BLA的基础上,以同样的共混热压方式加入Zn,使其与羧基中氧配位,制备了基于Zn-O配位键的自修复橡胶SLA-(Zn)、BLA-(Zn),Zn-O配位键是一种强相互作用,与SLA、BLA对比,拥有更优异的机械性能和自修复能力,SLA-(Zn)的拉伸强度可达3.85 MPa,BLA-(Zn)的拉伸强度可达3.76 MPa。通过二硫键、氢键以及Zn-O配位键的共同作用,SLA-(Zn)的修复效率可以提高到76%左右,BLA-(Zn)的修复效率可以提高到82%左右。

关键词：二烯烃橡胶硫辛酸点击反应动态可逆键自修复

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基于多重动态共价键的环氧类玻璃网络的制备与性能

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高等学校化学学报 2022年第11期43卷 268-278页

作者：杨伟明席澳千杨斌曾艳宁桂林理工大学材料科学与工程学院桂林541004

以三羟甲基丙烷三缩水甘油醚(TTE)为基体,2,2′-(1,4-亚苯基)-双[4-硫醇1,3,2-二氧杂戊烷](BDB)和3,3-二硫代二丙酸(DTDPA)为交联剂,通过环氧-巯基“点击”反应和环氧-羧酸酯化反应,制备了基于多重动态共价键(硼酸酯键、二硫键和酯键)... 详细信息

以三羟甲基丙烷三缩水甘油醚(TTE)为基体,2,2′-(1,4-亚苯基)-双[4-硫醇1,3,2-二氧杂戊烷](BDB)和3,3-二硫代二丙酸(DTDPA)为交联剂,通过环氧-巯基“点击”反应和环氧-羧酸酯化反应,制备了基于多重动态共价键(硼酸酯键、二硫键和酯键)的环氧类玻璃网络.利用红外光谱和拉曼光谱对其结构进行了表征,结果表明,环氧类玻璃中不仅存在硼酸酯键、二硫键和酯键,还存在可逆氢键,并且大量氢键的存在能提高环氧类玻璃的交联度.对所得环氧网络的热稳定性、热机械性能和力学性能进行了测试,并对基于多重动态共价键环氧网络进行了自修复、焊接、形状记忆和再加工能力测试.结果表明,在80℃下可实现网络的完全自修复、再加工与焊接,且焊接后样品的力学性能(拉伸强度)恢复率在80%以上,具有优异的功能性.

关键词：环氧类玻璃动态可逆键自修复再加工焊接

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自修复聚硅氧烷研究进展

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高电压技术 2023年第1期49卷 279-293页

作者：查俊伟高婧涵万宝全郑明胜北京科技大学化学与生物工程学院北京100083 北京科技大学北京材料基因工程高精尖创新中心北京100083

聚硅氧烷材料因其具有耐老化、电绝缘及疏水等优异性能而被广泛应用于航空、汽车、柔性电子器件、电气等领域。但是,聚硅氧烷材料在使用过程中不可避免地受到力、热、电等破坏,这些损伤可能导致材料性能的降低甚至完全丧失,缩短材料的... 详细信息

聚硅氧烷材料因其具有耐老化、电绝缘及疏水等优异性能而被广泛应用于航空、汽车、柔性电子器件、电气等领域。但是,聚硅氧烷材料在使用过程中不可避免地受到力、热、电等破坏,这些损伤可能导致材料性能的降低甚至完全丧失,缩短材料的使用寿命,安全性也面临重大考验。自修复就是材料在其内部裂纹形成时具有阻止裂纹继续扩展并使其愈合的能力,能够在发生损坏后恢复其基本性能,包括机械强度、导电性、断裂韧性和耐腐蚀性等,以防止材料破坏、延长使用寿命、拓展材料的使用范围。因此,研发自修复聚硅氧烷材料具有重要意义。然而自修复聚硅氧烷材料在发展过程中面临诸多问题,例如修复条件的便捷性、自修复与力学性能的矛盾、电损伤的修复等,均成为限制自修复聚硅氧烷材料发展的瓶颈。为此从外援型、本征型自修复的机理出发,综述了基于不同修复策略的自修复聚硅氧烷其结构设计与合成等方面的研究进展,深入探讨了自修复聚硅氧烷分子结构与自修复特性、机械性能等的关联,揭示了自修复发展过程中需要克服的关键问题,分析问题的成因,针对这些问题提出了可能的解决方案,最后对自修复聚硅氧烷在电工领域的应用进行了展望。

关键词：自修复聚硅氧烷机械损伤动态可逆键电损伤

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