基于亚胺键和二硫键室温自愈合水性聚氨酯的制备及性能_第1页
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文档简介

自2020年中国提出碳达峰，碳中和的目标，到2022年的全国两会上，“双碳”成为关注度最高的话题之一，节能减排、绿色发展越来越受到重视，聚氨酯作为一类使用广泛的产品，也逐渐从溶剂型向更加环保的水性聚氨酯（WPU）转变。在外界环境的影响下，聚氨酯会产生微裂纹，进而影响其性能。制备具有自愈功能的聚氨酯是解决问题的有效手段。近年来，无需任何刺激的室温自修复聚氨酯越来越受到研究人员的关注。本文拟采用水杨醛和2,2-二氨基二苯硫醚反应来制备同时含有芳香二硫键和芳香席夫碱键的双重动态共价键，将其作为扩链剂引入到聚氨酯中，并用2,2-二氨基二苯硫醚代替合成的席夫碱作为对比，考察含有双重动态共价键的聚氨酯胶膜在室温下的自愈合行为。摘要：以水杨醛和2,2-二氨基二苯二硫醚为原料，合成了含有芳香二硫键的水杨醛缩2,2-二氨基二苯二硫醚双席夫碱（简称席夫碱），将合成的席夫碱和聚四氢呋喃醚二醇、异佛尔酮二异氰酸酯、2,2-二羟甲基丁酸和1,4-丁二醇反应，制备了一系列席夫碱自愈合水性聚氨酯（SWPU）。通过1HNMR、FTIR对合成的席夫碱和SWPU胶膜进行了表征，采用划痕自愈合测试和自愈合测试对SWPU胶膜自愈合能力进行了评价。结果表明，合成了具有芳香亚胺键和芳香二硫键的水性聚氨酯。SWPU-2（其中，希夫碱为反应单体物质的量的8.1%）胶膜的划痕自愈合效果和自愈合率最佳，室温下愈合12h后，划痕消失；室温下愈合24h后，愈合率可以达到95.8%。结论以水杨醛和2,2-二氨基二苯二硫醚合成了含有芳香二硫键的席夫碱，通过改变席夫碱的含量，制备了一系列SWPU乳液。经过自愈合测试和乳液性能测试发现，SWPU-2的综合性能最好，乳液性能稳定；被划伤的聚氨酯胶膜在室温下愈合12h后，划痕完全消失；当聚氨酯胶膜被完全切断后，在室温下放置24h后，SWPU-2自愈率可达到95.8%。除SWPU-0和DWPU之外，SWPU-1和SWPU-3也表现出较优的自愈合效果。SWPU-3胶膜经破碎处理后，在60℃、5MPa热压处理10min后，胶膜重新变得均一，拉伸强度恢复到原样的92.8%。二硫键和亚胺键的双重动

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