一種自修復聚合物的制作方法
【專利摘要】本發明公開了一種自修復聚合物，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成：其中可聚合樹脂載體由單體、引發劑和催化劑制備；單體、引發劑、催化劑和含有乙烯基單體的膠囊按以下重量百分數組成：單體79-90%，引發劑0.9-1.2%，催化劑3-7%，含有乙烯基單體的膠囊5-20%。本發明所述自修復聚合物具有高修復效率：本發明所公開的修復體系，在載體和修復劑之間發生化學作用，增加了修改材料的粘結能力。在室溫下完成自修復：在進行自修復的過程中無需加熱，室溫下進行裂紋修復。環境友好，成本低，修復劑分布均勻。
【專利說明】一種自修復聚合物
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種自修復聚合物。
【背景技術】
[0002]隨著科學技術的發展，具有輕質高強、耐腐蝕性和良好絕緣性能等特點的聚合物復合材料被廣泛應用于航空、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，材料的表面和內部不可避免地產生微裂紋和各類損傷。這些微裂紋導致材料的力學性能下降，縮短材料的使用期限，最終引發材料的整體破壞；在猝不及防的情況下，會產生極其惡劣的后果。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；而對于出現在材料內部的微損傷，檢測困難，如果不及時修復，將可能造成重大安全事故。因此，研究聚合物材料的自修復、使其能自動修復微損傷部位，對維護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、廣泛的應用。
[0003]目前，根據自修復的基體種類，可以分為熱塑性材料的自修復和熱固性材料的自修復。對于熱固性材料的自修復，又分為有修復劑和無修復劑兩種。在無修復劑的情況下修復熱固性材料，主要是利用熱可逆交聯反應:在受到加熱等外部刺激時，通過聚合物分子發生可逆的化學反應形成共價鍵。該法雖不用引入額外的修復劑、也無需進行特殊的表面處理，但要求材料分子本身具有能自我修復的機制，使得該修復方式應用的基體選擇范圍有限，而且尚無法實現室溫下的自修復。
【發明內容】
[0004]為解決上述問題，本發明提供了一種室溫自修復型的熱塑性聚合物材料。
[0005]一種自修復聚合 物，由可聚合樹脂載體與含有乙烯基單體的膠囊構成:其中可聚合樹脂載體由單體、引發劑和催化劑制備；單體、引發劑、催化劑和含有乙烯基單體的膠囊按以下重量百分數組成:
單體79-90%，引發劑0.9-1.2%，催化劑3-7%，含有乙烯基單體的膠囊5_20%。
[0006]進一步的，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]進一步的，所述引發劑為偶氮二異庚腈、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、氯化亞銅以質量比4:6組成。
[0009]進一步的，膠囊壁為SiO2、石蠟和丁基橡膠按質量比7:2:1組成。
[0010]本發明的積極效果在于:具有高修復效率:本發明所公開的修復體系，在載體和修復劑之間發生化學作用，增加了修改材料的粘結能力。
[0011]在室溫下完成自修復:在進行自修復的過程中無需加熱，室溫下進行裂紋修復。
[0012]環境友好，成本低，修復劑分布均勻。【具體實施方式】
[0013]下面結合實施例詳細說明本發明的技術方案，但保護范圍并不受此限制。
[0014]實施例1
含有乙烯基單體微膠囊的制備:
將11.36g三聚氰胺和24.3g質量分數為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25分鐘，得到三聚氰胺_甲醛預聚體溶液。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，在轉速400 rpm條件下乳化30分鐘。用5%冰醋酸緩慢調節反應體系pH值至4.1左右，同時緩慢升溫至65 °C，維持該反應溫度3小時。反應液冷卻至室溫，水洗留下層產物，過濾。
[0015]實施例2
將25g甲基丙烯酸甲酯和1.055g乙酸乙酯，加入到通氮氣的三口燒瓶中，使其充分溶解，然后繼續通氮氣，依次加入0.071g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的轉速攪拌均勻，在27°C下反應3小時。取3g實施例1中制備的微膠囊，在室溫下均勻分散到上述產物中，混合，脫氣后室溫固化72小時。
[0016]實施例3
將25g甲基丙烯酸甲酯和1.055g乙酸乙酯，加入到通氮氣的三口燒瓶中，使其充分溶解，然后繼續通氮氣，依次加入0.085g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的轉速攪拌均勻，在27°C下反應3小時。取3g實施例1中制備的微膠囊，在室溫下均勻分散到上述產物中，混合，脫氣后室溫固化48小時。
【權利要求】
1.一種自修復聚合物，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成:其中可聚合樹脂載體由單體、引發劑和催化劑制備；單體、引發劑、催化劑和含有乙烯基單體的膠囊按以下重量百分數組成: 單體79-90%，引發劑0.9-1.2%，催化劑3-7%，含有乙烯基單體的膠囊5_20%。
2.根據權利要求1所述的一種自修復聚合物，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.根據權利要求1所述的一種自修復聚合物，其特征在于:所述引發劑為偶氮二異庚腈、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.根據權利要求1所述的一種自修復聚合物，其特征在于:所述催化劑由雙硫代苯甲酸異丁腈酯、氯化亞銅以質量比4:6組成。
5.根據權利要求1所述的一種自修復聚合物，其特征在于:膠囊壁為SiO2、石蠟和丁基橡膠按質量比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 優先權日:2013年11月11日
【發明者】蘇建麗 申請人:青島文創科技有限公司