Entwurf eines dynamischen hybriden Urethan-Elastomers DFPU-DA und seiner Selbstheilungs- und Recyclingleistungen durch multiple dynamische Verbindungen
Die kovalente Verknüpfung von üblichen Harnstoffen ist aufgrund ihrer hochstabilen kovalenten dreidimensionalen Netzwerkstruktur zu einem schwierigen Problem des Recyclings und Reprofizierens geworden. In dieser Studie wurde durch die dreifache dynamische Verknüpfungsstrategie ein dynamisches hybrides Urethan-Elastomer DFPU-DA aufgebaut, das dynamische Ketoximbindungen, Wasserstoffbrückenbindungen und reversible Diels-Alder-Reaktionsgruppen enthält und sich für Recycling und Selbstheilung eignet. Die Auswirkungen des Vernetzungsgrades auf die mechanischen, thermischen und selbstheilenden Eigenschaften des Elastomers wurden mittels einer Universalprüfmaschine, thermogravimetrischer Analyse, dynamischer thermomechanischer Analyse usw. untersucht. Die Ergebnisse zeigen, dass das Elastomer DFPU-DA eine gute mechanische Leistung (Bruchfestigkeit von (48,8±1,6) MPa und Bruchdehnungsrate von (530±18)% bei einem molaren Verhältnis von Furangruppen und doppeltem Maleinimid von 1,0:0,2) aufweist und eine Heilungseffizienz von etwa 80% nach einer 12-stündigen thermischen Behandlung bei 80 °C aufweist. Die wiederholte Recyclingfähigkeit dieses Elastomers wurde durch wiederholtes thermisches Mahlen bewertet und seine Reprofizierfähigkeit wurde durch ein hochtemperatur-rotierendes Rheometer charakterisiert. Die Ergebnisse zeigen, dass das Elastomer DFPU-DA mehrfach recycelbar ist und gute Reprofizierungseigenschaften aufweist; durch Schmelzspinnen und 3D-Druck wurden Fasern und dreidimensionale Gitterstrukturen erhalten, die ein Potenzial für Anwendungen bieten.