[发明专利]一种光自修复交联聚合物及其制备方法和应用

说明书

本发明提供了一种光自修复交联聚合物，包括以下重量份数的原料反应获得：二异氰酸酯单体15~28份；聚乙二醇单体10~50份；含双硫键单体5~15份；交联剂0.5~2.5份；本发明还提供了上述交联聚合物的制备方法和应用，所述交联聚合物原料易得，合成简单。且在受到划痕或断裂损伤时，在光照下即可实现多次修复，且修复时间短，修复效率高，修复后材料不变形，并可在相同部位重复修复，所述交联聚合物磨成粉末后，在光照下即可回收，多次修复和回收下材料的力学和修复性能基本不受影响。

技术领域

本发明涉及智能聚合物材料领域，具体地，涉及一种光自修复交联聚合物及其制备方法和应用。

背景技术

聚合物材料在加工和使用过程中，不可避免地在其内部会产生微裂纹和局部损伤，这些微观缺陷易在材料内部形成应力集中点，使材料在没有达到断裂强度就已经出现裂纹扩展，从而造成材料整体的宏观断裂。受到生物体损伤自愈合的启发，设计合成具有类似生物体自修复功能的聚合物和聚合物复合材料成为一个热门研究领域。这类智能自修复聚合物或聚合物复合材料能自动或者在外界条件(比如光，磁，热等)刺激下愈合材料内外部的微损伤，保障材料的长期使用稳定性和可靠性，延长材料的使用寿命。

聚合物基自修复材料可依据修复物质与能量供给的方式分为外加型自修复和本征型自修复两大类。相比外加型自修复体系，本征自修复依靠自身化学键(共价键/非共价键)，在外界刺激下，进行物理或化学可逆反应，实现材料微裂纹的反复修复。比如基于DA键的自修复聚合物材料，先加热至120℃以上解离DA键，再降温，断开的DA键重新形成，从而实现对材料微裂纹的修复。光自修复方式的能源供给是紫外光或太阳光等，属于自动修复的范畴，且修复过程方便快捷，具有重要的理论和实际应用价值。

发明内容

本发明的目的在于根据现有自修复材料中自修复和回收性能的不足，提供了一种光自修复交联聚合物。

本发明的另一目的在于提供上述聚合物的制备方法和应用。

本发明上述目的通过以下技术方案实现：

本发明提供了一种光自修复交联聚合物，包括以下重量份数的原料反应获得：

优选地，由以下重量份数的原料反应获得：

优选地，所述含双硫键单体为以下结构式化合物中的一种或几种：

优选地，所述二异氰酸酯单体为以下结构式化合物中的一种或几种：

优选地，所述聚乙二醇单体为聚乙二醇200、聚乙二醇400、聚乙二醇600、聚乙二醇800、聚乙二醇1000中的一种或几种。