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自修复聚氨酯是一类功能性高分子材料,它的主要成分是氨基甲酸酯基。因为其具有良好的机械强度,回复弹性,以及可以自修复等特点,所以应用于很多领域。因此,自修复聚氨酯成为了关注的新热点。本文采用二步反应的方法,选择含偶氮双键和不含偶氮双键小分子单体作为扩链剂,制备出了普通型聚氨酯和可修复型聚氨酯,并对它们的修复性能和热性能进行了研究。论文主要工作:(1)树枝状可修复聚氨酯的制备及性能研究:选取IPDI和PTMG(2000)、H3OP作为主要制备原料,分散重氮黑3BF做为扩链剂,MOCA作为交联剂,采用原位聚合的方法制备了具有自修复性能的树枝状聚氨酯。通过红外和紫外确定聚氨酯结构及小份子3BF接入到聚氨酯中。通过DSC和TG分别研究玻璃化转变温度和热稳定能,用拉伸实验研究其力学性能,研究发现聚氨酯修复过程主要是通过氢键,室温下可以实现多次修复,其修复率可达到66.7%。(2)离子型可修复聚氨酯的制备及性能研究:选取IPDI和PTMG(2000)、作为主要制备原料,4,6-二羟基嘧啶为第一步扩链,分散重氮黑3BF为第二步扩链剂,加入氯化镍溶液,在Ni2+和嘧啶之间构造一个离子键,通过红外和紫外确定聚氨酯结构及小分子单体接入到聚氨酯中。通过TG和拉伸测试分别研究其热稳定性和力学性能。研究发现聚氨酯修复过程主要是通过离子键,需要60℃加热24h才能发生修复,其修复率可以达到75%。(3)偶氮双键自修复聚氨酯的制备及性能研究:选取IPDI和PTMG(2000)主要制备原料,苏丹橙、分散翠蓝、分散红11分别作为不同的扩链剂,制备出了含偶氮双键聚氨酯和不含偶氮双键聚氨酯,通过红外和紫外确定聚氨酯结构及苏丹橙、分散翠蓝、分散红11分别接入到聚氨酯链中,通过TG和拉伸测试分别研究其力学性能和热稳定性能,用扫描电镜观察它们的微观形貌。研究发现以苏丹橙为扩链剂的聚氨酯力学性能最好,而以分散红11为扩链剂的聚氨酯力学性能最差,含偶氮结构和不含偶氮结构聚氨酯本身都不具有修复功能,为下一步自修复聚氨酯研究打下基础。(4)树枝状自修复水性聚氨酯-分散紫4的制备及性能研究:选取IPDI和PTMG(1000)、H3OP作为主要制备原料,DMPA作为第一步扩链剂,分散紫4作为第二步扩链,加入三乙胺中和,然后乳化成膜,通过红外和紫外确定聚氨酯结构及分散紫4接入到聚氨酯链中,用DSC和TG分别研究其玻璃化转变温度和热稳定能。研究发现,所制备的树枝状水性聚氨酯-分散紫4是一种无定型聚合物且它的热稳定性能很好。但是,它的修复性能不是很好。(5)树枝状自修复水性聚氨酯-分散黄5的制备及性能研究:选取IPDI和PTMG(1000)、H3OP作为主要制备原料,DMPA作为扩链剂,分散黄5作为扩链剂,通过红外和紫外确定聚氨酯结构及分散黄5接入到聚氨酯链中用DSC和TG分别研究其玻璃化转变温度和热稳定性能。研究发现,所制备的树枝状可修复水性聚氨酯-分散黄5是一种无定型均聚物且热稳定性能很好。但是,它的修复性能不是很好。