聚氨酯自愈合材料的研究进展

聚氨酯自愈合材料是可以进行自我修复以恢复力学性能的一种功能聚氨酯材料。主要介绍了Diels-Alder化学方法、超分子化学方法、微胶囊化方法和光化学方法制备聚氨酯自愈合材料的研究进展。

微胶囊自愈合技术与自愈合材料

简要介绍微胶囊自愈合法和自愈合材料的种类、基本原理及其应用。

自愈合材料的制备及在智能涂料中的应用

文章简单概述了自愈合材料的分类与自愈合原理,主要探讨了制备自愈合材料的制备策略,即通过包裹单体的法、形成可逆共价键、不可逆共价键和超分子自组装来实现材料的自修复功能。同时,展现了自愈合材料在智能涂料中的应用前景,最后对自愈合材料在今后的发展进行了展望。

基于主客体识别构筑自愈合材料的研究

自愈合材料可以修复其在外界环境因素作用下产生的局部创伤或微裂纹,故大大延长了材料的使用寿命,提高了材料使用过程中的安全稳定性.但是,研究中大多数是结构型自愈合材料,而功能型自愈合材料的工作还鲜有报道.因此,构筑一种功能性强,愈合速度快,机械性能和功能特性可同时修复,并且可实现多次愈合的功能材料仍是一个挑战.通过构筑五种不同类别的复合物材料,探讨了基于环糊精主客体识别构筑自愈合材料的制备和性能研究.研究表明,主客体相互作用在材料愈合过程中扮演着重要角色.材料的愈合效率与愈合条件、材料的吸湿性能、分子链的运动以及主客体之间的包合能力密切相关.研究结果为基于主客体识别的自愈合材料的构筑和设计提供了有意义的理论指导和参考价值.

“自愈合”硅基电极材料的制备研究

合成了具有“自愈合”功能的高分子材料,并将其作为黏合剂应用于光伏行业回收切割高纯硅粉中,制备得到有效缓解硅基材料膨胀粉化问题的低成本高性能锂离子电池电极,对材料进行模拟电池测试,首次比容量达到了609.72 mAh/g,循环100次后容量下降为508.85 mAh/g。为未来锂离子电池用硅材料的规模化生产和商业化应用提供了一条崭新的技术路线。

自愈合聚氨酯材料的研究进展

综述了近年来本征型和埋植型2种自愈合聚氨酯体系的研究进展与成果;探讨了不同自愈合类型的愈合机理及效果,并对自愈合聚氨酯材料未来的发展进行了展望。

2.5维自愈合C/SiC复合材料的拉伸损伤及强度

试验研究了2.5维自愈合C/Si C复合材料的单轴拉伸损伤特征,发现拉应力小于50 MPa时经向和纬向模量基本无变化,50 MPa后残余应变逐渐增大。根据主裂纹面受力情况,建立了单向增强自愈合C/Si C复合材料的脆性断裂模型和韧性断裂模型,并利用其预测了2.5维自愈合C/Si C复合材料的经向和纬向强度。结果表明,2.5维自愈合C/Si C复合材料的经向和纬向拉伸发生脆性断裂,脆性断裂模型预测值与试验值吻合较好。

美国研究自愈合环氧树脂复合材料

美国开发成功一种能自修复的复合材料，这种材料在修复困难或不可能修复的应用中(如在外太空或植入的医疗设备)具有潜在的应用，为长使用寿命的元件开辟了广阔的前景。

化纤织物疏水疏油功能整理的发展概况

早期荷叶表面的拒水现象引起了人们极大的兴趣,研究人员基于荷叶效应不断模仿荷叶表面的微纳结构,以获得可以比拟荷叶的超疏水表面。将超疏水表面应用于化纤织物有着巨大的应用前景,基于荷叶效应,可以通过构筑粗糙纹理表面的方法制备超疏水表面,但有些液体悬浮在纹理表面的稳定性较差,因此适用性有限。通过化学方法合成的含氟整理剂能够降低材料的表面能,使材料对大部分表面能较高的液体具有抵抗作用,使用含氟整理剂整理是目前制备超疏水表面的主流方法。但不论是构筑粗糙表面还是使用含氟整理剂整理,都无法使超疏水表面在极端环境下保持较好的拒液效果。通过在材料表面构建自愈合体系可以获得具有长久拒液效果的自愈合材料,这种超疏水材料的表面在受到机械磨损或化学腐蚀时,受损部位会自愈,从而达到持续的拒液效果。本文主要以化纤织物为例综述了疏水疏油功能整理的方法,阐释了化纤织物的疏水疏油机理,探讨了化纤织物受到化学腐蚀、机械磨损时应如何保持拒液稳定性的问题,并对未来化纤织物疏水疏油功能整理的发展方向进行了展望。

适用于储气库固井自愈合水泥浆体系

针对储气库在交变载荷作用下易发生封隔失效的问题,优选了热熔型自愈合材料RS-1,研究了其对水泥石自愈合的影响规律,同时为改善体系水泥石的弹、韧性及胶结强度,加入纤维增韧剂XW46和膨胀剂BS500,配合其他外加剂形成了密度1.89 g/cm^3的自愈合水泥浆体系,研究了该体系的常规性能、自愈合性能和力学性能。研究结果表明,自愈合水泥石1 d愈合缝宽可达150μm以上;7 d压折比与胶结强度较常规水泥浆分别提高33%、67%;弹性模量仅5854 MPa,弹性极限应力与应变则分别为37 MPa、0.77%,同时交变循环应力加载第7周时弹性恢复率达77%以上。该自愈合水泥浆体系适用于储气库75数90℃的井口压力为13数37 MPa范围的储气库固井。

浅议仿生材料在产品设计中的应用

仿生材料的特点是追求人与自然的统一,产品仿生设计要强化绿色设计概念。通过展示仿生自愈合聚合物材料、陶瓷器具特点及仿生荷叶的自清洁性,论述仿生材料在产品设计中的运用,探讨未来仿生技术应用的广阔前景。

水性聚氨酯弹性体部分结构表征及自愈合机理研究

为了积极落实国家对各行业的环保要求,环保型材料的研发越来越受到关注。水性聚氨酯弹性体自愈合材料作为目前常见的环保型自愈合材料之一,如何提升其使用性能成为当今亟待解决的问题。理解聚氨酯弹性体部分结构表征和自愈合机理,有助于对环保型自愈合材料的后续研究,文章就此展开分析。

自愈合沥青路面施工技术研究

为降低沥青路面裂缝病害发展的程度,依托某公路大中修养护工程,对微胶囊型自愈合材料在SUP-13沥青混合料中的应用进行了研究。通过室内试验确定了自愈合SUP-13沥青混合料的目标配合比,并提出了施工各环节关键参数,最后对不同使用时期的路面裂缝数量进行了观测。结果表明,在沥青混合料中添加微胶囊型自愈合材料可有效减缓路面裂缝发展。

水利工程混凝土结构裂缝防治技术研究

本论文系统地探讨了混凝土结构裂缝的形成机制、检测方法、评估标准和防治技术。首先,分析了混凝土物性、力学特性以及环境因素对裂缝产生的影响。介绍了裂缝的非破坏检测技术,包括超声波、雷达和红外热像等,为裂缝的及早发现提供了手段。预防性技术包括混凝土配合比优化和环境控制与养护,有效减少了裂缝的产生。补救性技术涵盖注浆与充填、纤维增强材料应用,有效修复了已有的裂缝。此外,智能监测与维护技术和自愈合混凝土材料等为裂缝防治带来新的前景。

超分子弹性体的制备及应用研究进展

超分子弹性体是以非共价键相互作用而成的超分子聚合物,从而使超分子弹性体作为一种与传统弹性体截然不同的新型弹性体材料而受到重视。本文介绍了超分子弹性体的制备方法,并综述了超分子弹性体在自愈合材料、形状记忆材料、生物医学材料等方面的应用研究进展。

金属超分子聚合物的合成及应用研究进展

金属超分子聚合物是一类具有光、电、磁等特性的新型功能高分子。介绍了金属超分子聚合物的合成方法,并综述了金属超分子聚合物在生物医学材料、自愈合材料、电致变色材料和导电材料方面的研究进展。

用于沥青中自愈型微胶囊力学性能研究进展

沥青路面在荷载和环境的作用下,会产生微小裂缝,且在外部荷载的不断作用下扩展开裂,影响路面的使用寿命。目前,具有仿生自愈合行为的微胶囊材料受到各学科的广泛关注。微胶囊材料含有愈合剂,能在裂缝出现时,及时修补裂缝,避免损伤的不断扩大。虽然微胶囊技术已被很多领域进行了研究,但有些条件还不是很清楚,例如:微胶囊的开裂机理、力学性能及微胶囊在不同领域的适用性等等。对此,首先,综述了自愈型微胶囊的作用机理,以及在沥青及沥青混合料中的相关应用;其次,从微胶囊自身的力学性能方面展开实验和理论研究的总结,并指出了相关研究目前存在的问题;最后,为了实现自愈型沥青路面的设想,指出了用于沥青路面中的自愈型微胶囊研究的发展方向。

高可拉伸性、自愈合、自黏附性POSS/聚丙烯酸钠导电复合水凝胶的制备与性能

导电水凝胶在柔性可穿戴设备、电子皮肤和生物电极等方面具有很大的应用潜力。然而,复杂多变的应用场景对导电水凝胶在可拉伸性、自愈合性、自黏附性和生物相容性等方面提出了更高的要求。利用水溶性多面体低聚倍半硅氧烷(POSS)与聚丙烯酸钠(PAA-Na)之间的非共价键交联设计了一种具有高可拉伸性、自愈合、自黏附性和良好生物相容性的导电复合水凝胶(OCAPS/PAA-Na)。OCAPS/PAA-Na水凝胶的断裂伸长率为2537.0%~4056.1%;POSS的加入提高了水凝胶的力学性能,拉伸强度由10.5 kPa提高到23.8 kPa,拉伸模量由7.1 kPa提高到27.8 kPa,断裂能由3.7 kJ·m^(-2)提高到6.8 kJ·m^(-2)。OCAPS/PAA-Na水凝胶具有优异的自愈合性能,自愈合效率达97.8%。该水凝胶对有机材料和无机材料均具有良好的黏附性,黏附强度最高分别达到19.6 kPa和18.2 kPa。细胞毒性试验和溶血试验表明,水凝胶具有优异的生物相容性。制备过程中原位生成的NaCl晶体,提高了水凝胶的电导率(由0.165 S·m^(-1)增加到0.290 S·m^(-1))。OCAPS/PAA-Na水凝胶可作为应变式电阻传感器材料精确地检测一些细微的人体动作,传感灵敏系数值达5.17,在柔性智能可穿戴设备和电子皮肤领域具有良好的应用前景。

PVA-ECC稳定碎石混合料自愈合性能研究

将制备PVA-ECC的主要原材料(包括水泥、粉煤灰、石英砂及聚乙烯醇纤维)按一定比例掺入普通路面基层材料中,寻求一种新型的具有自愈合能力的路面基层材料—PVA-ECC稳定碎石混合料。对不同路面基层材料、不同龄期试件进行了抗压强度试验,通过不同环境条件下(包括置于户外、标准养护室、干湿循环)养护的开裂试件抗压强度与标准试件抗压强度的比值来评价自愈合性能。试验结果分析表明:PVA-ECC稳定碎石混合料抗压强度优于水泥稳定碎石混合料,抗压强度最高可提高42%;常规水泥稳定碎石混合料没有明显的自愈合性能,PVAECC稳定碎石混合料有良好的自愈合性能,自愈合后抗压强度提高57.3%;经干湿循环实现自愈合的开裂PVAECC稳定碎石混合料试件抗压强度最高,自愈合性能最好。