氢键型碳纳米管增强自修复复合材料的制备和表征

使用低聚酸、二乙烯三胺以及尿素为原料,碳纳米管为增强剂,制备出兼具良好力学性能和室温(30℃)自修复性能的氢键型自修复复合材料,同时对材料通过氢键进行自修复的机制进行了合理推测。首先,对不同碳纳米管添加量的自修复材料进行应力-应变性能测试。结果发现,随着碳纳米管的添加,材料的应力、应变均有所提高,添加质量分数9%碳纳米管时,材料的应力达到4.1 MPa、应变达到6%以上。对添加质量分数9%碳纳米管的自修复材料进行表面形态、自修复性能以及热稳定性能测试。结果表明,碳纳米管与材料有良好的相容性,材料的表面与切面形态相似;在室温下自修复24 h,自修复效率达到100%;10次断裂-修复循环中自修复效率仍能保持90%以上;材料具有良好的热稳定性,最大失重速率下的温度为474.3℃。为下一代类皮肤传感器以及可穿戴智能设备提供了一种选择,为未来该类型自修复聚合物复合材料在高拉伸强度领域的应用奠定了技术基础。