一種自修復(fù)聚合物的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種自修復(fù)聚合物，其特征在于：由可聚合樹脂載體與含有乙烯基單體的膠囊構(gòu)成：其中可聚合樹脂載體由單體、引發(fā)劑和催化劑制備；單體、引發(fā)劑、催化劑和含有乙烯基單體的膠囊按以下重量百分?jǐn)?shù)組成：單體79-90%，引發(fā)劑0.9-1.2%，催化劑3-7%，含有乙烯基單體的膠囊5-20%。本發(fā)明所述自修復(fù)聚合物具有高修復(fù)效率：本發(fā)明所公開的修復(fù)體系，在載體和修復(fù)劑之間發(fā)生化學(xué)作用，增加了修改材料的粘結(jié)能力。在室溫下完成自修復(fù)：在進(jìn)行自修復(fù)的過程中無需加熱，室溫下進(jìn)行裂紋修復(fù)。環(huán)境友好，成本低，修復(fù)劑分布均勻。
【專利說明】一種自修復(fù)聚合物
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種自修復(fù)聚合物。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，具有輕質(zhì)高強(qiáng)、耐腐蝕性和良好絕緣性能等特點(diǎn)的聚合物復(fù)合材料被廣泛應(yīng)用于航空、交通、建筑和體育用品中。然而，在材料的加工和使用過程中，受到外界條件的影響，材料的表面和內(nèi)部不可避免地產(chǎn)生微裂紋和各類損傷。這些微裂紋導(dǎo)致材料的力學(xué)性能下降，縮短材料的使用期限，最終引發(fā)材料的整體破壞；在猝不及防的情況下，會產(chǎn)生極其惡劣的后果。在聚合物材料中，肉眼可見的分層和宏觀裂紋可通過手工修復(fù)；而對于出現(xiàn)在材料內(nèi)部的微損傷，檢測困難，如果不及時修復(fù)，將可能造成重大安全事故。因此，研究聚合物材料的自修復(fù)、使其能自動修復(fù)微損傷部位，對維護(hù)材料的正常使用和延長材料壽命有重要意義，有利于聚合物材料更安全、廣泛的應(yīng)用。
[0003]目前，根據(jù)自修復(fù)的基體種類，可以分為熱塑性材料的自修復(fù)和熱固性材料的自修復(fù)。對于熱固性材料的自修復(fù)，又分為有修復(fù)劑和無修復(fù)劑兩種。在無修復(fù)劑的情況下修復(fù)熱固性材料，主要是利用熱可逆交聯(lián)反應(yīng):在受到加熱等外部刺激時，通過聚合物分子發(fā)生可逆的化學(xué)反應(yīng)形成共價鍵。該法雖不用引入額外的修復(fù)劑、也無需進(jìn)行特殊的表面處理，但要求材料分子本身具有能自我修復(fù)的機(jī)制，使得該修復(fù)方式應(yīng)用的基體選擇范圍有限，而且尚無法實(shí)現(xiàn)室溫下的自修復(fù)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為解決上述問題，本發(fā)明提供了一種室溫自修復(fù)型的熱塑性聚合物材料。
[0005]一種自修復(fù)聚合 物，由可聚合樹脂載體與含有乙烯基單體的膠囊構(gòu)成:其中可聚合樹脂載體由單體、引發(fā)劑和催化劑制備；單體、引發(fā)劑、催化劑和含有乙烯基單體的膠囊按以下重量百分?jǐn)?shù)組成:
單體79-90%，引發(fā)劑0.9-1.2%，催化劑3-7%，含有乙烯基單體的膠囊5_20%。
[0006]進(jìn)一步的，所述可聚合樹脂載體所用單體為甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸芐酯、甲基丙烯酸金剛烷酯、三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、丙烯腈、丙烯酰胺、苯乙烯中的一種或幾種的混合物。
[0007]進(jìn)一步的，所述引發(fā)劑為偶氮二異庚腈、氫過氧化對孟烷、過氧化十二酰中的一種或幾種的混合物。
[0008]進(jìn)一步的，所述催化劑由雙硫代苯甲酸異丁腈酯、氯化亞銅以質(zhì)量比4:6組成。
[0009]進(jìn)一步的，膠囊壁為SiO2、石蠟和丁基橡膠按質(zhì)量比7:2:1組成。
[0010]本發(fā)明的積極效果在于:具有高修復(fù)效率:本發(fā)明所公開的修復(fù)體系，在載體和修復(fù)劑之間發(fā)生化學(xué)作用，增加了修改材料的粘結(jié)能力。
[0011]在室溫下完成自修復(fù):在進(jìn)行自修復(fù)的過程中無需加熱，室溫下進(jìn)行裂紋修復(fù)。
[0012]環(huán)境友好，成本低，修復(fù)劑分布均勻?！揪唧w實(shí)施方式】
[0013]下面結(jié)合實(shí)施例詳細(xì)說明本發(fā)明的技術(shù)方案，但保護(hù)范圍并不受此限制。
[0014]實(shí)施例1
含有乙烯基單體微膠囊的制備:
將11.36g三聚氰胺和24.3g質(zhì)量分?jǐn)?shù)為37%的甲醛溶液及30毫升去離子水加入到三頸瓶中，在65°C、pH為8的條件下反應(yīng)25分鐘，得到三聚氰胺_甲醛預(yù)聚體溶液。自然冷卻后，加入0.4 g十二烷基苯磺酸鈉、0.12 g聚乙烯醇和41 g甲基丙烯酸縮水甘油酯，在轉(zhuǎn)速400 rpm條件下乳化30分鐘。用5%冰醋酸緩慢調(diào)節(jié)反應(yīng)體系pH值至4.1左右，同時緩慢升溫至65 °C，維持該反應(yīng)溫度3小時。反應(yīng)液冷卻至室溫，水洗留下層產(chǎn)物，過濾。
[0015]實(shí)施例2
將25g甲基丙烯酸甲酯和1.055g乙酸乙酯，加入到通氮?dú)獾娜跓恐校蛊涑浞秩芙?，然后繼續(xù)通氮?dú)?，依次加?.071g偶氮二異庚腈和0.0SOg雙硫代苯甲酸異丁腈酯、氯化亞銅混合物，以400-600r/min的轉(zhuǎn)速攪拌均勻，在27°C下反應(yīng)3小時。取3g實(shí)施例1中制備的微膠囊，在室溫下均勻分散到上述產(chǎn)物中，混合，脫氣后室溫固化72小時。
[0016]實(shí)施例3
將25g甲基丙烯酸甲酯和1.055g乙酸乙酯，加入到通氮?dú)獾娜跓恐?，使其充分溶解，然后繼續(xù)通氮?dú)猓来渭尤?.085g苯乙烯和0.065g雙硫代苯甲酸異丁腈酯、氯化亞銅混合物，以400-600r/min的轉(zhuǎn)速攪拌均勻，在27°C下反應(yīng)3小時。取3g實(shí)施例1中制備的微膠囊，在室溫下均勻分散到上述產(chǎn)物中，混合，脫氣后室溫固化48小時。
【權(quán)利要求】
1.一種自修復(fù)聚合物，其特征在于:由可聚合樹脂載體與含有乙烯基單體的膠囊構(gòu)成:其中可聚合樹脂載體由單體、引發(fā)劑和催化劑制備；單體、引發(fā)劑、催化劑和含有乙烯基單體的膠囊按以下重量百分?jǐn)?shù)組成: 單體79-90%，引發(fā)劑0.9-1.2%，催化劑3-7%，含有乙烯基單體的膠囊5_20%。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種自修復(fù)聚合物，其特征在于:所述可聚合樹脂載體所用單體為甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸芐酯、甲基丙烯酸金剛烷酯、三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、丙烯腈、丙烯酰胺、苯乙烯中的一種或幾種的混合物。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種自修復(fù)聚合物，其特征在于:所述引發(fā)劑為偶氮二異庚腈、氫過氧化對孟烷、過氧化十二酰中的一種或幾種的混合物。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種自修復(fù)聚合物，其特征在于:所述催化劑由雙硫代苯甲酸異丁腈酯、氯化亞銅以質(zhì)量比4:6組成。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種自修復(fù)聚合物，其特征在于:膠囊壁為SiO2、石蠟和丁基橡膠按質(zhì)量比7:2:1組成。`
【文檔編號】C08F265/04GK103665696SQ201310555129
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2013年11月11日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月11日
【發(fā)明者】蘇建麗 申請人:青島文創(chuàng)科技有限公司