微膠囊自愈合復(fù)合材料的制備及性能

2.49萬字 47頁 原創(chuàng)作品，已通過查重系統(tǒng)


摘要 微膠囊技術(shù)是聚合物基復(fù)合材料自修復(fù)領(lǐng)域應(yīng)用最多的自修復(fù)方法。利用埋植在基體中的微膠囊破裂時(shí)釋放出的修復(fù)劑對(duì)裂紋進(jìn)行修復(fù)。將包覆有修復(fù)劑的微膠囊與催化劑一起植入到基體材料中，當(dāng)基體材料產(chǎn)生微裂紋時(shí)，微膠囊破裂，膠囊內(nèi)的修復(fù)劑由于毛細(xì)管虹吸作用迅速滲入裂紋表面，與分散在基體中的催化劑接觸而發(fā)生聚合反應(yīng)，生成高度交聯(lián)的聚合物，將裂紋表面粘合，從而達(dá)到自修復(fù)的目的。
本文中將環(huán)氧樹脂微膠囊與潛伏性固化劑鄰苯二甲酸酐組成的自修復(fù)體系植入到WSR706固化劑固化的E-44環(huán)氧樹脂基體中，制備了微膠囊型自修復(fù)環(huán)氧樹脂復(fù)合材料。研究了微膠囊和潛伏性固化劑的植入對(duì)基體材料沖擊強(qiáng)度的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，隨著微膠囊含量的增加，基體材料的沖擊強(qiáng)度逐漸下降，潛伏性固化劑的少量植入(<2.0wt%)對(duì)基體材料有一定的增韌作用，隨著潛伏性固化劑的含量繼續(xù)增加，與基體材料的不相容性變得明顯，因而使基體材料的沖擊強(qiáng)度減小。隨著微膠囊含量的增加，試樣的自修復(fù)效率逐漸上升，當(dāng)微膠囊的含量為8.0 wt %時(shí)，自修復(fù)效率達(dá)到最高，繼續(xù)增加微膠囊的含量，自修復(fù)效率開始下降，最佳微膠囊和潛伏性固化劑的用量分別為8.0 wt %和3.0wt%，此時(shí)，自修復(fù)效率為81.5%。并研究了自修復(fù)試樣的多次修復(fù)效率，試樣的多次修復(fù)效率隨著微膠囊含量的增加而上升，當(dāng)微膠囊的含量較高時(shí)，自修復(fù)試樣的多次修復(fù)效果較好。


關(guān)鍵詞 微膠囊 自修復(fù) 環(huán)氧樹脂 潛伏性固化劑 自修復(fù)效率