Poliuretano autorreparable basado en enlaces imino dinámicos: efecto de la energía de disociación de los enlaces imino en la temperatura óptima de autorreparación

En-hao Zheng ,  

Rong-rong Zhang ,  

Hua-gong Yang ,  

Zuo-peng Wang ,  

Ya Gao ,  

Fu-yang Song ,  

Chong Yang ,  

Zhao-sheng Hou ,  

摘要

Se introdujeron enlaces imino dinámicos con diferentes energías de disociación (BDE) en la red de poliuretano (PU), estudiando sistemáticamente la relación entre la BDE de los enlaces imino y las propiedades de autorreparación del PU, logrando así el control de la temperatura óptima de autorreparación. En este trabajo se sintetizaron en un solo paso cinco compuestos trihidroxílicos tipo imino con BDE entre 553.1 y 596.5 kJ/mol mediante condensación de aldehído-amina, que se usaron como agentes reticulantes para entrecruzar prepolímeros de PU basados en polietilenglicol, obteniendo una serie de películas de PU tras la evaporación del disolvente. La resonancia magnética nuclear y la espectroscopía infrarroja confirmaron la estructura química de los agentes reticulantes y de los PUs. Se evaluaron las propiedades de autorreparación de las películas de PU a diferentes temperaturas mediante pruebas de cicatrización-extensión. Los resultados mostraron que la temperatura óptima de cicatrización de las películas PU aumenta gradualmente con la BDE de los enlaces imino: las películas PU con BDE imino baja (553.1 kJ/mol) alcanzan una eficiencia máxima de cicatrización del 86.3% a 40 ℃; con BDE imino media (565.9 kJ/mol), ηm alcanza el 82.7% a 50 ℃; y las películas PU con BDE imino alta (596.5 kJ/mol) requieren 60 ℃ para obtener una eficiencia máxima de cicatrización del 78.8%. Este estudio revela preliminarmente que mediante el ajuste del valor BDE de los enlaces imino dinámicos se sienta la base teórica para diseñar y preparar materiales de PU auto-reparables adaptados a diferentes temperaturas.

关键词

Enlaces imino dinámicos; energía de disociación; autorreparable; poliuretano

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