Самозаживляющийся полиуретан на основе динамических иминных связей: влияние энергии диссоциации иминных связей на оптимальную температуру самозаживления

En-hao Zheng ,  

Rong-rong Zhang ,  

Hua-gong Yang ,  

Zuo-peng Wang ,  

Ya Gao ,  

Fu-yang Song ,  

Chong Yang ,  

Zhao-sheng Hou ,  

摘要

В полиуретановую (PU) сеть были введены динамические иминные связи с различной энергией диссоциации связи (BDE), систематически изучена связь между BDE иминных связей и свойствами самозаживления PU, что позволило регулировать оптимальную температуру самозаживления. В работе с помощью одноступенчатой реакции альдегид-амин конденсации синтезировано 5 иминных тригидроксильных соединений с BDE в диапазоне 553.1~596.5 кДж/моль, которые использовались в качестве сшивателей для сшивки полиэтиленгликолевого PU прекурсора и получения серии PU мембран после испарения растворителя. ЯМР и ИК-спектроскопия подтвердили химическую структуру сшивателей и PU. Самозаживляющие свойства PU мембран при различных температурах оценивались с помощью теста «заживления-напряжения». Результаты показали, что оптимальная температура заживления PU мембран постепенно увеличивается с ростом BDE иминной связи: PU мембраны с низким BDE иминной связи (553.1 кДж/моль) достигают максимальной эффективности заживления 86.3% при 40 ℃; при среднем BDE иминной связи (565.9 кДж/моль) эффективность достигает 82.7 % при оптимальной температуре заживления 50 ℃; PU мембраны с высоким BDE (596.5 кДж/моль) требуют 60 ℃ для достижения максимальной эффективности заживления 78.8%. Исследование первоначально раскрывает, что путем регулировки BDE динамических иминных связей можно заложить теоретическую основу для разработки самозаживляющихся PU материалов, адаптирующихся к разным температурам.

关键词

Динамические иминные связи; энергия диссоциации; самозаживление; полиуретан

阅读全文