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自修复体系可以延长聚氨酯材料寿命,降低频繁更换材料造成的浪费,现阶段的自修复体系如以酰腙键为可逆共价键的自修复体系大多数都需要在特殊的的条件下实现自修复,如:加热到高温、滴加电解质溶液到裂缝处等,导致在实际应用中难以操作。本论文合成一种新型的焦耳热效应自修复的聚氨酯材料,该聚氨酯材料以特殊的香草醛丁二酸二酰腙(命名为:VSD)为自修复体系,与碳纳米管复合,并在体系中引入聚苯胺,得到的聚氨酯可在室温通电状态下利用焦耳热效应,使得材料实现自修复,这个过程无需外加酸碱溶液,也不需要对材料整体加热进行裂缝修复。本论文首先研究合成了一种特殊的端双羟基酰腙化合物香草醛丁二酸二酰腙,该化合物由丁二酸二酰肼和香草醛缩合而成,并将其作为扩链剂与六亚甲基二异氰酸酯(HDI)、聚乙二醇(PEG-1000)以及交联剂HDI三聚体反应,制备自修复聚氨酯弹性体材料(PU-0),对合成的聚氨酯弹性体材料进行FTIR、1HNMR、DSC、溶胀测试、拉伸测试等测试表征,结果分析:FTIR测试表明,VSD在1608cm-1处出现酰腙键特征吸收峰;通过核磁手段分析表明所述结构均已合成;DSC测试表明,材料软段的玻璃化转变温度为-43.63℃,硬段的玻璃化转变温度为43.43℃;溶胀测试表明,平均平衡溶胀率为370%,平均凝胶含量为53.54%,同时试样在二甲基亚砜溶液中并未溶解,能够保持立体结构,表示合成的聚氨酯弹性体具有稳定交联结构;拉伸测试表明,该材料的平均拉伸强度为0.97MPa,断裂伸长率达到261%。修复24h后拉伸强度修复率达到62.92%,断裂伸长率修复效率则达到45.45%,具有一定的修复效率,说明该VSD化合物中的可逆酰腙键是一种较好的聚氨酯的自修复可逆共价键。然后,将碳纳米管纳米材料(CNTs)作为导电填料加入到聚氨酯PU-0材料中,通过调整CNTs的质量分数,得到不同CNTs含量的导电自修复聚氨酯复合材料(分别命名为PU-1/3/5/8/10),并将其与PU-0进行对比分析。测试结果显示:复合材料PU-8的综合性能最好;电导率变化表明,复合材料的渗阈率值为8wt%;拉伸测试表明,含量为8wt%时材料拉伸性能提高到1.11MPa,断裂伸长率下降至142%;碳纳米管的加入没有损伤修复功能,CNTs含量为5%和8%时,复合材料修复24h后拉伸强度修复率分别为80.15%和74.77%。断裂伸长率修复率分别为61.73%和53.52%;溶胀测试表明,在碳纳米管含量达到8%时,平衡溶胀率达到196%,凝胶含量达到51.74%,表明碳纳米管加入并未阻碍材料的交联。最后,本论文以酰腙键为可逆共价键合成了一种焦耳热效应自修复的聚氨酯复合材料(命名为PU-8P)。对合成的复合材料进行测试分析,结果表明:PU-8P的电阻为1400Ω,利用红外摄像仪可以看出材料在0.1A的直流电流条件下可以达到143.3℃,达到材料修复时的温度条件;溶胀测试看出,PU-8P平衡溶胀率为177%,凝胶含量为52.67%,在二甲基亚砜中未出现溶解现象,溶剂稳定性优于PU-8。DSC测试表明,PU-8P的软段玻璃化转变温度在43℃,硬段玻璃化转变温度在-55℃,较PU-8差距不大;TG测试表明,PU-8P热稳定性在365℃;通过拉伸测试可知,PU-8P的拉伸强度为0.73MPa,断裂伸长率为82%;体视显微镜放大10倍观测照片看出,在室温下将PU-8P样条于中间部位进行切割并施加30V恒定电压后裂缝消失,材料裂缝实现了通电自修复,修复效率达到20.5%。