自修复导电橡胶的制备与性能研究开题报告

1. 研究目的与意义

随着材料科学的发展，自修复材料的发展迅猛。目前国内的自修复研究工作主要集中在微胶囊（脲醛树脂包裹液态环氧和胺类催化剂）改性热塑性聚合物上。对于橡胶制品的自修复，相关研究还比较少。

在弹性体领域中，莱布勒等的先驱性工作为发展新型带有自修复效果的橡胶材料提供了决定性的推动作用。他们所研究的自修复橡胶是一种以超高分子量橡胶为基质，主要通过分子间氢键来达到自修复效果。本研究的目的，想要通过环氧树脂对聚硫橡胶的封端改性，通过双硫键来达到自修复效果。在得到具有自修复效果的橡胶后，掺杂入导电颗粒，进而制的具有导电性能的自修复橡胶。

在整个高分子自修复领域，利用利用埋植技术制备自修复高分子复合材料是迄今比较成功的方法。通过在聚合物基体中埋置修复剂微胶囊或含修复剂的液芯纤维，当聚合物基体受外力影响而形成裂纹时，会引起微胶囊或液芯纤维的破裂而释放修复剂热固性树脂和固化剂，借助于热固性树脂修复剂的固化交联反应将裂纹(焊接)起来。这被认为是第一代自修复高分子材料。

2. 研究内容和预期目标

1.利用环氧树脂改性聚硫橡胶，通过不断尝试制备具有一定自修复性能的橡胶原料。

2.选择适当的导电颗粒，进行必要的表面处理及修饰，采用适当方法进行掺杂，控制掺杂用量，得到制品后，检测其导电性，进行SEM表征，观察颗粒与橡胶的相容性。

3. 研究的方法与步骤

1. 以聚硫橡胶、环氧树脂为原料，吡啶为催化剂，在一定温度下进行反应（添加少铵盐）。控制反应程度，当粘度达到一定程度是，加入二乙烯三胺及铵盐，快速转移至模具，在烘箱中继续反应。其中反应温度，原料比，反应时间，及固化剂用量为变量。

2.在得到具有自修复效果的橡胶后，掺杂入导电颗粒，测量其导电率，并通过SEM表征，观察其相容性。并且系统考察导电纳米颗粒种类、尺寸大小、用量等因素对自修复导电橡胶力学性能、导电性能等方面的影响。

4. 参考文献