本征型自修复弹性体的研究进展
2022-12-13王超
橡胶工业 2022年7期
关键词:力学性能
王 超
(中国石油化工股份有限公司北京化工研究院燕山分院 橡胶新型材料合成国家工程研究中心,北京 102500)
弹性体是泛指在除去外力后能恢复原状的材料,热塑性弹性体是一类重要的弹性体,其触感柔软,安全环保,且着色性、耐候性、耐疲劳性、耐温性、加工性能优越,已广泛应用于轮胎、密封件、生物医学材料、柔性电子皮肤、可穿戴设备和柔性功能传感器等领域[1-3]。然而,由于不可逆共价网络的存在,传统的弹性体难以回收利用,造成了严重的“黑色污染”和资源浪费[4];与此同时,其耐久性和安全性也受到挑战。因此,开发具有自修复特性的可回收利用的弹性体迫在眉睫且意义重大。
自修复性能是材料从物理损坏中恢复的能力,生物系统具有强大的自修复能力[1]。近年来,受可修复损伤的天然生物有机体启发的工程自修复材料研究取得了重大进展。根据材料的修复机制,自修复材料可分为外援型和本征型。典型的外援型自修复通常是在材料中引入核-壳结构的微胶囊,微胶囊内含有修复剂,当材料受损时,微胶囊破裂释放修复剂,材料实现自修复功效[5];本征型自修复则是通过材料本体结构设计实现材料无外加修复剂的自修复,其网络结构一般包含双重或多重网络结构,其中动态网络耗散能量和赋予材料自修复性能,永久网络保证材料具有较好力学性能和形状记忆能力[6]。本征型自修复弹性体无需加入修复剂,从而避免了许多与修复剂相关的棘手问题,如复杂的修复剂预埋过程、修复次数的有限性、修复剂的可控和持续释放等,因此本征型自修复材料的研究具有重要的实用价值与研究意义,相关的研究也日益增多。……
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