基于双硫键的自修复聚氨酯合成与应用研究开题报告

1. 研究目的与意义

1. 研究背景

1.1 聚氨酯

聚氨酯是指聚合物分子主链上含有重复氨基甲酸酯基团（-nhcoo-）的一类聚合物。聚氨酯一般是由多异氰酸酯与大分子多元醇及二醇或二胺类扩链剂聚合而得到。聚氨酯分子链一般由软段与硬段两部分组成。软段是指聚酯、聚醚或聚烯烃等柔性链段,玻璃化温度低于室温，常温下处于高弹态，为聚氨酯材料提供弹性及韧性。硬段由多异氰酸酯与扩链剂组成，其玻璃化温度高于室温，常温下处于玻璃态或结晶态，起到填充、增强和物理交联的作用。由于聚氨酯中软段与硬段之间的热力学不相容性，软段与硬段分别聚集形成独立的微区，从而形成聚氨酯的微相分离结构。聚氨酯的这种独特结构而使其具有优良的力学性能，如较高的模量、高伸长率、优异的耐磨性能、良好的耐溶剂性能等。

2. 研究内容和预期目标

1. 主要研究内容

（1）基于双硫键的自修复聚氨酯的合成工艺；

（2）双硫的添加量对其修复性能的影响；

3. 研究的方法与步骤

预聚法制备自修复聚氨酯：

取聚己内酯多元醇pcl-2000 置于三口烧瓶中，放入真空烘箱中，在真空、110 ℃条件下预处理2 h；

取出pcl-2000，在氮气保护下加入异氟尔酮异氰酸酯（ipdi），并在80 ℃油浴中机械搅拌2 h；

4. 参考文献

[1] wilson g o,caruso m m, schelkopf s r, et.al. adhesion promotion via noncovalent interactionsin self-healing polymers [j]. acs appl. mater. interfaces, 2011, 3(8): 3072-3077.

[2] yuan y c, yex j, rong m z, et.al. self-healing epoxy composite with heat-resistant healant[j].acs appl. mater. interfaces, 2011, 3(11): 4487-4495.

[3] young k s, yeh j, ye j l, et.al. sunlight-induced self-healing of a microcapsule-type protectivecoating [j]. acs appl. mater. interfaces, 2013, 5(4): 1378-1384.

5. 计划与进度安排

（1）第1周~第2周：查阅文献资料，撰写开题报告；

（2）第3周~第6周：设计实验步骤及工艺；

（3）第7周~第11周：完成相关实验；