Изготовление термопластичной полиимидной пленки на основе гибкого гидразида и исследование её самовосстанавливающих свойств

Wei-ping Guo ,  

Guang He ,  

Qing-song Xu ,  

Jia-lin Zhang ,  

Xiu-ting Li ,  

Jie Dong ,  

Xin Zhao ,  

Qing-hua Zhang ,  

摘要

Материалы на основе полиимидов (PI) широко используются в различных областях благодаря своим превосходным свойствам. Поскольку материалы неизбежно подвергаются механическим повреждениям в процессе использования, разработка самовосстанавливающихся полиимидных материалов имеет большое значение. Однако в самовосстанавливающихся полиимидах существует противоречие между самозаживляющими свойствами и механическими характеристиками. Для решения этой проблемы в данном исследовании гибкий адипиновый дигидразид (ADH) с донорами и акцепторами водородных связей был введён в традиционный полиимид методом тройной кополимеризации, что привело к получению термопластичной полиимидной пленки (H-TPI) с отличными механическими свойствами и способностью к самовосстановлению. Исследования показали, что после кополимеризации гибкий ADH способен формировать чувствительную к температуре сеть водородных связей между соседними молекулярными цепями. С одной стороны, это значительно улучшает механические свойства H-TPI: прочность при растяжении увеличивается с 111,7 МПа до 130,5 МПа. С другой стороны, повышается подвижность молекулярных цепей полимера, что обеспечивает пленке TPI отличные самовосстанавливающие способности; эффективное самовосстановление достигается за 5 минут при 260 °C и 15 МПа, эффективность заживления при этом достигает 84,6%. Кроме того, H-TPI обладает хорошей растворимостью и перерабатываемостью плавлением. Данное исследование предлагает новый подход и пути проектирования и изготовления высокопроизводительных самовосстанавливающихся полиимидных материалов.

关键词

гибкий гидразид; термопластичный пластик; полиимид; самовосстановление

阅读全文