本征型自修复聚硅氧烷材料:从单重动态交联网络到多重动态交联网络

近年来,本征型自修复聚硅氧烷材料因兼具聚硅氧烷的优异性能和损伤自修复功能,在复合材料、智能涂层、柔性器件等领域显示出巨大的应用潜能.本征型自修复聚硅氧烷材料主要通过在聚硅氧烷交联网络中引入各种动态非共价键和动态共价键,借助动态键的可逆断裂与重组来重排交联网络而实现损伤修复.迄今为止,已有数十种修复机制或体系被相继报道,但仍存在自修复能力与力学性能间的矛盾.为解决这一根本问题,聚硅氧烷材料的动态交联网络正从单重动态交联向多重动态交联转变,并结合结晶或取向等工艺以及通过与改性纳米粒子复合,这些方法对自修复材料的力学性能和自修复能力的协同调控都有着重要影响.鉴于此,本文根据本征型自修复聚硅氧烷材料中动态键和动态交联网络的结构差异,对其动态交联网络的结构设计、自修复机制、性能调控以及应用研究等方面进行了综述分析,并展望了本征型自修复聚硅氧烷材料未来的发展方向.

自修复有机硅材料的制备策略

近年来,通过仿生生命体自我修复损伤这一现象而研制的自修复材料,可有效延长材料的使用寿命、提高材料的使用安全性、降低资源浪费,具有巨大的发展潜力。其中,自修复有机硅材料因兼具自我修复的功能和有机硅材料的优异性能,已成为当下的研究热点。由于外界刺激条件如紫外光、温度等是材料实现损伤自我修复的外在驱动力,在很大程度上影响着材料的修复效能,且不同的刺激条件具有不同的优缺点和应用领域。因此,本文将基于自修复过程中外界刺激因素的不同,对自修复有机硅材料尤其是近五年来的最新研究成果进行综述,从外援型和本征型自修复有机硅材料两方面入手,以本征型自修复有机硅材料为重点,并对自修复有机硅材料今后的发展进行了分析展望。