Polyuréthane auto-cicatrisant basé sur des liaisons imines dynamiques : effet de l'énergie de dissociation des liaisons imines sur la température optimale d'auto-réparation

En-hao Zheng ,  

Rong-rong Zhang ,  

Hua-gong Yang ,  

Zuo-peng Wang ,  

Ya Gao ,  

Fu-yang Song ,  

Chong Yang ,  

Zhao-sheng Hou ,  

摘要

Des liaisons imines dynamiques avec différentes énergies de dissociation (BDE) ont été introduites dans le réseau de polyuréthane (PU), permettant d'étudier systématiquement la relation entre la BDE des liaisons imines et les performances d'auto-réparation du PU, afin de contrôler la température optimale de cicatrisation. Ce travail a synthétisé par condensation aldéhyde-amine en une étape cinq composés trihydroxylés de type imine avec des BDE comprises entre 553,1 et 596,5 kJ/mol, qui ont été utilisés comme agents de réticulation pour des prépolymères de PU à base de polyéthylène glycol, obtenant une série de films PU après évaporation du solvant. Les analyses par résonance magnétique nucléaire et spectroscopie infrarouge ont confirmé la structure chimique des agents de réticulation et des PU. Les performances d'auto-réparation des films PU à différentes températures ont été évaluées par des tests de cicatrisation-traction, montrant que la température optimale de cicatrisation augmente progressivement avec la BDE des liaisons imines : les films PU avec faible BDE imine (553,1 kJ/mol) atteignent une efficacité maximale de cicatrisation de 86,3% à 40 ℃; avec une BDE moyenne (565,9 kJ/mol), l'efficacité ηm atteint 82,7% à 50 ℃; et pour les films PU à BDE élevée (596,5 kJ/mol), 60 ℃ sont nécessaires pour obtenir une efficacité maximale de 78,8%. Cette étude révèle qu'en ajustant la BDE des liaisons imines dynamiques, il est possible de poser une base théorique pour la conception et la préparation de matériaux PU auto-cicatrisants adaptés à différentes températures.

关键词

Liaisons imines dynamiques; énergie de dissociation; auto-cicatrisant; polyuréthane

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