具有多循环粘附性和快速愈合性的耐穿孔自愈聚合物
Bingrui Li1, Sirui Ge2, Sheng Zhao3
1The Bredesen Center for Interdisciplinary Research and Graduate Education, University of Tennessee, Knoxville, Tennessee 37996, USA.
Materials horizons
|July 5, 2023
概括
研究人员开发了基于尿素修饰的多聚二甲基素的自我愈合聚合物 (U-PDMS-SPs),它们具有优越的穿孔抵抗性和快速的自主自我愈合能力. 这些先进的材料表现出增强的寿命和可调节的机械性能,适用于各种应用.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 聚合物化学 聚合物化学
背景情况:
- 自愈材料通过内在的修复机制提高了产品的寿命和抗故障能力.
- 将自我愈合部分纳入抗穿孔材料可以通过重建抗外部力的键件来提高耐用性.
研究的目的:
- 开发新的以尿素改性聚二甲基素为基础的自我修复聚合物 (U-PDMS-SPs).
- 评估U-PDMS-SPs的穿孔阻力,自主自我愈合,粘附和机械性能.
主要方法:
- 合成的U-PDMS-SPs具有受控的化学和物理交叉链接.
- 机械特性包括伸展性和性.
- 评估了自主自我愈合动力学和多循环粘附.
- 根据ASTM D5748标准测试的穿孔阻力.
主要成果:
- U-PDMS-SPs实现了528%的伸展性和0.6 MJ m-3的性.
- 在2分钟内表现出25%的应变恢复,在16小时内表现出90%以上的性恢复.
- 呈现出异常的穿孔阻力 (>327mJ) 和多循环粘合性能,根据ASTM D5748.8证明是不可破碎的.
结论:
- 定制的U-PDMS-SP为高性能自愈材料提供了一个有前途的平台.
- 穿孔抗性和快速自我愈合的组合为粘合剂和屋顶材料的应用提供了显著的潜力.
- 这些材料可以在各种功能性材料设计中提高寿命和性能.
