DMA法评价微胶囊-环氧树脂复合材料自修复率

以脲醛树脂(urea-formaldehydem,UF)为囊壁,正丁基缩水甘油醚改性环氧树脂的修复剂为囊芯,采用原位聚合法合成了UF自修复微胶囊,并以4',4'-二氨基二苯基甲烷(4',4'-diaminodiphenylmethane,DDM)作为微胶囊固化剂一起埋植到环氧树脂基体中,制成微胶囊-环氧树脂自修复材料.该微胶囊的囊芯质量分数为71.02%,平均粒径和囊壁厚度分别是105和3μm,囊壁表面粗糙而致密,与基体的界面结合较好,微胶囊在环氧树脂中分布均匀.UF微胶囊-环氧树脂复合材料经过恒应变损伤后产生裂纹,并在材料内部破裂,导致改性的环氧树脂修复剂从破裂的微胶囊流出至裂纹表面,改性的环氧树脂与设计的固化剂接触,在高温下发生有效的固化交联反应自动修复裂纹.热处理条件(60℃,2 h)可消除材料基体内残留的环氧活性中心与未反应的基体固化剂二乙烯三胺,在高于玻璃化转变温度tg的区域发生后固化反应,是测量UF微胶囊-环氧树脂复合材料自修复率的重要条件.采用动态力学分析(dynamic mechanical analysis,DMA)法测定的复合材料自修复率为103.03%,该方法便速、无损,具有良好的重复性,可用于表征材料自修复率.