含光可逆C-C键自修复聚氨酯的制备和性能

来源期刊：高分子材料科学与工程2021年第1期

论文作者：张泽平 莫伟杰 容敏智 章明秋

关键词：光可逆;片呐醇;自修复;聚氨酯;动态共价聚合物;

摘    要：为实现聚氨酯的光诱导自修复,采用4,4-二羟基二苯甲酮（DHBP）和2-溴乙醇为主要原料,经过Williamson醚化等多步反应,合成一种末端带4个醇羟基的四苯基芳香片呐醇单体（THETPED）;然后,以其为交联剂,通过与异佛尔酮二异氰酸酯（IPDI）和聚乙二醇（PEG）的加成聚合反应,制备了含光可逆C-C键的聚氨酯薄膜。采用傅里叶变换红外光谱（FT-IR）、核磁共振波谱（NMR）和紫外可见光谱（UV-Vis）等对单体结构进行表征,并借助电子顺磁共振波谱（ESR）研究C-C键的动态可逆性,聚合物则采用FT-IR、热失重（TGA）和差热扫描量热法（DSC）等分析其结构和引入片呐醇单元的影响。结果表明,合成得到了具有预期结构的功能单体和动态共价聚合物,并且C-C键在紫外光照下可以实现动态可逆均裂反应,聚合物链段的室温运动性良好,并且片呐醇单元基本不影响聚合物的热稳定性。采用裂纹修复的方式表征自修复性能,聚合物在紫外光照下（365 nm, 5 min）可以完全修复20μm宽的裂纹,而对比样在相同条件下基本无法修复。