合成材料老化与应用2023年第52卷第1期1基于Diels-Alder反应的自修复水性聚氨酯的合成与性能研究*张兆阳1，刘寿祥1，乔阳1，李志强1，魏燕彦1,2(1橡塑材料与工程教育部重点实验室，山东省橡塑材料与工程重点实验室，青岛科技大学高分子科学与工程学院，山东青岛266042；2青岛必福高分子科技有限公司，山东青岛266042）摘要：合成了N-(2-羟乙基)马来酰亚胺及双端呋喃结构的HFA，将这两种分子作为扩链剂引入水性聚氨酯的链段，得到不同DA可逆化学键含量的自修复水性聚氨酯，使用傅利叶红外光谱和核磁共振氢谱对其结构进行了表征。通过万能材料试验机对材料进行测试与分析，实验结果表明，随着N-(2-羟乙基)马来酰亚胺的含量从0%增加到2%，试样的拉伸强度从0.51MPa增大到1.28MPa。把样条切断，沿断面进行拼接，在130℃加热0.5h，然后在80℃下保温8h对断面进行修复。修复后WPU-1和WPU-2的拉伸强度分别为0.82MPa和0.98MPa，拉伸强度修复率分别为69.49%和76.56%，同样的条件下WPU-0样条不能修复。随着DA可逆化学键在水性聚氨酯中含量的提高，材料的拉伸强度和自修复效率有明显的提高。关键词：自修复；Diels-Alder反应；水性聚氨酯；热可逆共价键中图分类号：TQ323.8SynthesisandPropertiesofSelf-healingWaterbornePolyurethaneBasedonDiels-AlderReactionZHANGZhao-yang1,LIUShou-xiang1,QIAOYang1,LIZhi-qiang1,WEIYan-yan1,2(1KeyLaboratoryofRubber-plastics,MinistryofEducation/ShandongProvincialKeyLaboratoryofRubber-plastics,SchoolofPolymerScienceandEngineering,QingdaoUniversityofScience&Technology,Qingdao266042,Shandong,China;2QingdaoBifuMacromoleculesTechnologyCo.,Ltd.,Qingdao266042,Shandong,China)Abstract:N-(2-hydroxyethyl)maleimideanddouble-terminalfurangroupmoleculeHFAweresynthesizedandthenintroducedintothewaterbornepolyurethanemainchainasachainextendertoobtainWPUwithdifferentDAbondscontent.ThestructurewasconfirmedbyFT-IRand1HNMRspectra.Thematerialsaretestedandanalyzedbyuniversalmaterialtestingmachine.TheresultsshowedthatwiththecontentofN-(2-hydroxyethyl)maleimideincreasedfrom0%to2%,thetensilestrengthofthesampleincreasedfrom0.51MPato1.28MPa.Thedumbbell-shapedsampleswerecutoff,andthenthesectionwasspliced.Therepairprocesswasheatedat130℃for0.5handthenkeptat80℃for8h.Af...
