一种低温快速自愈合的弹性体及其制备方法和应用技术

本发明专利技术属于材料合成领域，公开了一种低温快速自愈合的弹性体及其制备方法和应用。该低温快速自愈合的弹性体由以下方法制备得到：以3‑氨丙基甲基二乙氧基硅烷、水、1,3‑双(3‑氨基丙基)‑1,1,3,3‑四甲基二硅氧烷为原料进行反应，得到全侧氨丙基聚硅氧烷；以八甲基环四硅氧烷、全侧氨丙基聚硅氧烷、1,3‑双(3‑氨基丙基)‑1,1,3,3‑四甲基二硅氧烷为原料，在催化剂的作用下反应得到侧氨丙基聚硅氧烷；将侧氨丙基聚硅氧烷和铝盐分别溶解在良溶剂中，然后混合进行反应，即得到低温快速自愈合的弹性体。本发明专利技术合成的弹性体在20℃下愈合60min的愈合效率为98％以上，在‑20℃下愈合60min的愈合效率也在94％以上。

A Low Temperature and Rapid Self-healing Elastomer and Its Preparation Method and Application

【技术实现步骤摘要】
一种低温快速自愈合的弹性体及其制备方法和应用
本专利技术属于材料合成领域，特别涉及一种低温快速自愈合的弹性体及其制备方法和应用。
技术介绍
材料在使用过程中因长时间受到化学物质、外力、光和热等作用不可避免地造成损害、创伤和断裂。微裂纹的产生不仅会降低材料的基本性能，而且严重影响材料的使用寿命。受到自然界生物能够自主愈合受伤的启发，研究人员开始设计出具有自愈合性能的材料。在过去的十多年中，自愈合材料在可穿戴电子产品、储能材料、保护涂层、医疗保健材料等方面得到广泛应用。通过将自愈合位点嵌入到合成材料中能够显著延长材料的使用寿命，降低维护成本，提高材料的使用安全性。自愈合材料根据其愈合机理可以分为以下两种：外在自愈合材料和内在自愈合材料。外在自愈合材料是指材料的愈合性能是通过外加的愈合剂实现的；而内在自愈合材料则是指材料的愈合过程依靠聚合物本身的性质。内在自愈合材料通常是利用可逆共价键的重组和非共价键的相互作用实现愈合的。非共价相互作用在构建自愈合材料中扮演着重要的角色。常见的非共价键有氢键、金属配位键、离子键、π-π堆积等。最近几年在来，由于金属配位作用可以根据调节不同的金属离子、反抗离本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种低温快速自愈合的弹性体，其特征在于由以下方法制备得到：(1)全侧氨丙基聚硅氧烷的合成：以3‑氨丙基甲基二乙氧基硅烷、水、1,3‑双(3‑氨基丙基)‑1,1,3,3‑四甲基二硅氧烷为原料进行反应，得到无色透明的全侧氨丙基聚硅氧烷；(2)侧氨丙基聚硅氧烷的合成：在保护气体下，以八甲基环四硅氧烷、全侧氨丙基聚硅氧烷、1,3‑双(3‑氨基丙基)‑1,1,3,3‑四甲基二硅氧烷为原料，在催化剂的作用下进行反应，得到无色透明的侧氨丙基聚硅氧烷；(3)交联反应：将侧氨丙基聚硅氧烷和铝盐分别溶解在良溶剂中，然后混合两种溶液进行反应，反应结束后去除溶剂，即得到低温快速自愈合的弹性体。

【技术特征摘要】
1.一种低温快速自愈合的弹性体，其特征在于由以下方法制备得到：(1)全侧氨丙基聚硅氧烷的合成：以3-氨丙基甲基二乙氧基硅烷、水、1,3-双(3-氨基丙基)-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷为原料进行反应，得到无色透明的全侧氨丙基聚硅氧烷；(2)侧氨丙基聚硅氧烷的合成：在保护气体下，以八甲基环四硅氧烷、全侧氨丙基聚硅氧烷、1,3-双(3-氨基丙基)-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷为原料，在催化剂的作用下进行反应，得到无色透明的侧氨丙基聚硅氧烷；(3)交联反应：将侧氨丙基聚硅氧烷和铝盐分别溶解在良溶剂中，然后混合两种溶液进行反应，反应结束后去除溶剂，即得到低温快速自愈合的弹性体。2.根据权利要求1所述的低温快速自愈合的弹性体，其特征在于：步骤(1)中所述的3-氨丙基甲基二乙氧基硅烷、水的用量满足：3-氨丙基甲基二乙氧基硅烷和水的摩尔比为1:(2～5)；步骤(1)中所述的3-氨丙基甲基二乙氧基硅烷和1,3-双(3-氨基丙基)-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷的质量比为1：0.01～0.05。3.根据权利要求1所述的低温快速自愈合的弹性体，其特征在于：步骤(1)中所述的反应是指在室温下反应3～24h。4.根据权利要求1所述的低温快速自愈合的弹性体，其特征在于：步骤(2)中所述的保护气体为氮气或惰性气体；步骤(2)中所述的催化剂为四甲基氢氧化铵·五水合物，所述的催化剂的用量为八甲基环四硅氧烷质量的0.02％～0.05％；步骤(2)中所述的八甲基环四硅氧烷、全侧氨丙基聚硅氧烷、1,3-双(3-氨基丙基)-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷的用量满足:八甲基环四硅氧烷、1,3-双...

【专利技术属性】
技术研发人员：张安强，黄秋萍，雷雨风，林雅铃，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：发明
国别省市：广东,44