基于氢键型自修复高分子制备及工艺研究开题报告

1. 研究目的与意义

由于氢键具有选择性，可逆性和协同性，氢键型高分子材料非常适合作为自愈型材料应用，体现了材料的感知和响应功能的智能特征。

近年来，高分子材料由于其轻质、耐磨、易加工的特性，在工业、生活中得到越来越广泛的应用。

但在其成型加工以及使用过程中，不可避免地会产生材料内部的微裂纹。

2. 研究内容和预期目标

一、微胶囊自修复高分子材料受人体损伤自愈合机理的引发,s.r.white等研究学者首次提出微胶囊自修复聚合物材料的概念。

微胶囊自修复高分子材料修复机理：微胶囊自修复材料的修复过程为：将含有修复剂的球形微胶囊和催化剂添加到树脂聚合物中，当裂纹前端接近微胶囊时，挤破微胶囊而流出修复剂，修复剂在催化剂的作用下发生聚合反应粘结裂纹２个端面修复裂纹。

由于尿素－甲醛反应生成的高聚物具有良好的强度和抗渗透性，因此自修复微胶囊一般采用尿素－甲醛作为壁材。

3. 研究的方法与步骤

将原料进行预聚，然后在对其提纯，并与尿素进行交联，最后对交联产物进行研究分析和性能测试。

2、实验步骤向三口烧瓶中加入二聚酸和二乙烯三胺，二乙烯三胺的量略多于二聚酸，三口烧瓶上插入冷凝管，搅拌棒，然后将其放入160℃的色拉油中，通入氮气作为保护气，然后迅速插上排水器，将所有接口图上硅脂密封。

持续搅拌反应24小时，保证充分反映。

4. 参考文献

[1] chao wang1, huiwu2,3, zheng chen1, matthew t. mcdowell2, yi cui2,4* and zhenan bao1。

self-healing chemistry enables the stable operation of silicon microparticle anodes for high-energy lithium-ion batteries.nature chemistry 1802.[2] benjamin c-k. tee1, chaowang2, ranulfo allen2 and zhenan bao2*an electrically and mechanically self-healing composite with pressure- and flexion-sensitive properties for electronic skin applications.nature nanotechnology，2012,192.[3]　voyiadjis g z，shojaei a，li g. a thermodynamic consistent damage and healing model for self healing materials[j]. int jpasticity，2011,27(7)：1025-1044.[4]　blaiszik b j，kramer s l b，olugebefola s c，et al. self-healing polymers and composites[j]. annu rev mater res，2010,40:179-211.[5]　hager m d，greil p，leyens c，et al. self-healing materials[j]. adv mater，2010，22（47）：5424-5430.[6].杨建虎, 林本才, 孙霞,赵杰,严锋.基于氢键作用的超分子聚合物的研究进展.苏州大学材料化学化工学部,0367-6358(2009) 08-0498-05.[7].吴建元, 王卫, 袁莉, 顾嫒娟, 梁国正.聚合物基自修复复合材料的研究进展.苏州大学材料工程学院.材料导报:综述篇2009年1月(上)第23卷第1期[8].陈建华，齐士成，员荣平，张孝阿，江盛玲，吕亚非.氢键型超分子聚合物的自愈合行为.新型工业化，2014，（1）：90-95.[9] 吕亚非. 超分子聚合物科学与工程[j]. 高分子材料科学与工程，2005，21（2）：47-51.[10] 吕亚非. 氢键型超分子聚合物的合成，结构与应用[j]. 高分子通报，2005，（3）：100-108.[11] 梁治齐. 微胶囊术及其应用. 北京: 中国轻工业出版社, 2001[12] 吴建元，王卫，袁莉，等．聚合物基自修复复合材料的研究进展［j］．材料导报：综述篇,2009,23(1):38。

[13]姚康德，成国祥．智能材料［Ｍ］．北京：化学工业出版社,2002[14] montarnal d, tournilhac f, hidalgo m, et al. versatile one-pot synthesis of supramolecular plastics and self-heling rubbers[j]. j. am. chem. soc., 2009, 131(23): 7966-7967.[15] 张安强, 陆合承, 杨林, 等. 可常温自愈合的氢键型超分子弹性体:制备与表征[a].广东省橡胶工业科技第三十四次年会论文集, 2011: 6-13.[16] 陆合承. 基于多重氢键作用的聚硅氧烷超分子弹性体的制备与表征[d]. 广东: 华南理工大学, 2011.[17] khor s p, varley r j, shen s z, et al. thermo-reversible healing in a crosslinked polymernetwork containing covalent and thermo-reversible bonds[j]. j. appl. polym. sci., 2013, 10: 3743-3749.[18] chen y, kushner a m, williams g a , et al. multiphase design of autonomic self-heali-ng thermoplastic elastomers[j]. nat. chem., 2012 , 4: 4

5. 计划与进度安排

（1）第1-3周（2022年3月2日2022年3月20日）查阅文献资料，做开题报告。

（2）第4-6周（2022年3月23日2022年4月10日）完成设计的相关实验。

（3）第7-14周（2022年4月13日2022年6月5日）结构表征与性能测试。