自修复环氧树脂制备与应用研究开题报告

1. 研究目的与意义

1.研究的背景

1.1微胶囊技术

2. 研究内容和预期目标

（1）通过原位聚合法，以双酚a型环氧树脂(e-51)为囊芯并选择选择合适的环氧树脂稀释剂，三聚氰胺-甲醛树脂为囊壁合成微胶囊。采用正交试验设计方法，通过对各试验组进行 om、sem 表征，对比得出最优合成工艺，并确定各工艺因素对合成结果的影响大小。对最优的微胶囊进行测试与表征。通过红外光谱ir 分析微胶囊囊壁与囊芯的成分；通过光学显微镜（om）和扫描电子显微镜（sem）观察微胶囊的表面形貌，以及破裂的微胶囊的壁厚；通过激光粒度分析仪分析微胶囊的粒径尺寸与分布；通过热失重（tg）分析微胶囊的热性能；通过动态润湿角测试仪分析囊芯对囊壁的润湿性；测试囊芯含量；测试囊芯缓释性。

（2）为解决微胶囊与树脂基体之间的界面问题，对微胶囊进行表面改性研究并对改性后的微胶囊进行表征研究。

（3）制备含微胶囊及催化剂的环氧树脂自修复材料，讨论催化剂的性质、含量及自修复温度等对基体材料修复效率的影响，讨论微胶囊的添加量对环氧树脂自修复效率的影响。

3. 研究的方法与步骤

采用原位聚合，以环氧树脂E-51和稀释剂混合物为囊芯，三聚氰胺-甲醛树脂为囊壁，合成微胶囊。具体步骤分三步，三聚氰胺-甲醛树脂预聚体的制备，芯材乳液的调配以及微胶囊的合成。采用正交试验设计方法，通过对各试验组进行 OM、SEM 表征，对比得出最优合成工艺。

通过红外光谱IR 分析微胶囊囊壁与囊芯的成分；通过光学显微镜 OM 和扫描电子显微镜SEM 观察微胶囊的表面形貌，以及破裂的微胶囊的壁厚；通过激光粒度分析仪分析微胶囊的粒径尺寸与分布；通过热失重 TG 分析微胶囊的热性能；通过动态润湿角测试仪分析囊芯对囊壁的润湿性；测试囊芯含量；测试囊芯缓释性。采用经典的双悬臂梁拉伸试件修复前后断裂载荷评价材料的修复效率。

4. 参考文献

[1] 柴云，刘洋萱，王煊军，等.改性酚醛树脂f-51自修复微胶囊的制备[j].表面技术，2016，45（10）：141-147

[2] 倪卓，林煊豪，黄苇颖,等.环氧树脂微胶囊合成及其反应动力学[j].化工学报，2018，69（4）：1790-1798

[3] 闫小星，蔡云婷，钱星雨.脲醛树脂包覆环氧树脂微胶囊的优化制备及显著性分析[j].林产工业，2018，45（10）：11-16

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；