【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及有機硅彈性體，特別涉及一種多重協(xié)同的自修復(fù)聚硅氧烷彈性體及其制備方法。
技術(shù)介紹
1、有機硅彈性體因其穩(wěn)定性、耐老化、生物相容性及低表面能等優(yōu)異性能已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于生物醫(yī)用、柔性電子器件和高性能涂料等領(lǐng)域。但是在使用過程中有機硅彈性體不可避免會出現(xiàn)磨損和缺陷，導(dǎo)致材料性能降低和安全隱患，嚴重影響材料的使用壽命，這在很大程度上限制了有機硅彈性體的使用范圍。因此，如何通過結(jié)構(gòu)設(shè)計得到力學(xué)性能更優(yōu)、自修復(fù)能力更強的聚硅氧烷彈性體顯得尤為重要。當下研究較多的主要是將動態(tài)鍵或氫鍵通過一定的手段引入到高分子材料體系中，以達到自修復(fù)的效果，其中通過多重協(xié)同的方式構(gòu)建的聚硅氧烷彈性體與單一動態(tài)鍵相比在制備方法和自修復(fù)條件等方面都有很大的不同。
2、如cn110092911b公開了一種基于diels-alder反應(yīng)的聚硅氧烷彈性體材料，在對材料進行切口破壞后，自修復(fù)過程需要對材料樣品進行長時間嚴格的熱處理，熱處理溫度高達在130攝氏度，并且后續(xù)還需要在80攝氏度的空氣氣氛中反復(fù)進行，時間長達60h以上，極大限制了實際生產(chǎn)與應(yīng)用。
3、再如cn115819776b公開的一種基于強弱氫鍵的自修復(fù)聚硅氧烷彈性體制備方法，通過采用線型功能聚硅氧烷和超支化硅球共混的方式，引入多重強弱氫鍵相互作用，雖然該方法制備的聚硅氧烷彈性體能夠在室溫下實現(xiàn)較好的自修復(fù)，但是合成工藝復(fù)雜，單個步驟的反應(yīng)周期長達4天以上。
4、因此，研發(fā)一種制備工藝簡單、反應(yīng)周期短且能夠在較溫和的條件下實現(xiàn)自愈合的聚硅氧烷彈性體，成為當下的
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、本專利技術(shù)的主要目的在于提供一種多重協(xié)同的自修復(fù)聚硅氧烷彈性體及其制備方法，可以有效解決
技術(shù)介紹
中的問題。
2、本專利技術(shù)目的之一在于提供一種多重協(xié)同的自修復(fù)聚硅氧烷彈性體的制備方法，采取的技術(shù)方案為：
3、一種多重協(xié)同的自修復(fù)聚硅氧烷彈性體的制備方法，所述制備方法基于動態(tài)硼酸酯鍵與亞胺鍵協(xié)同制備工藝或氫鍵與動態(tài)硼酸酯鍵/亞胺鍵協(xié)同制備工藝，
4、其中，基于動態(tài)硼酸酯鍵與亞胺鍵協(xié)同制備工藝包括步驟：
5、s1a：低分子量線性聚二甲基硅氧烷(pdms-nh2)與硼酸基團進行配位反應(yīng)，或與醛基發(fā)生還原胺化反應(yīng)制備兩類聚硅氧烷預(yù)聚物；
6、進一步的，聚二甲基硅氧烷選用氨丙基封端，所述聚二甲基硅氧烷的分子量包括但不限于1000、2000和5000。
7、進一步的，硼酸化合物選用鄰醛基苯硼酸、對醛基苯硼酸、間醛基苯硼酸、5-甲酰基2-羥基苯硼酸、3-甲酰基2-甲基苯硼酸中至少一種。
8、進一步的，苯甲醛化合物選用對苯二甲醛、鄰苯二甲醛、間苯二甲醛、2,5-二乙基對苯二甲醛中的至少一種。
9、s2a：將得到的兩類聚二甲基硅氧烷的預(yù)聚物共混，得到兩種動態(tài)鍵協(xié)同的聚硅氧烷彈性體；
10、進一步的，得到的聚硅氧烷彈性體在真空消泡箱除去氣泡后，在烘箱中60℃除去剩余溶劑。
11、優(yōu)選的，在s1a中選擇分子量為1000氨丙基封端的線性聚二甲基硅氧烷與鄰醛基苯硼酸，在超干四氫呋喃中攪拌溶解，倒入模具中，敞口放置18h，得到樣品淡黃色粘稠液體。
12、優(yōu)選的，在s1a中選擇選擇分子量為1000氨丙基封端的線性聚二甲基硅氧烷與對苯二甲醛，在超干四氫呋喃中攪拌溶解，倒入模具中，敞口放置18h，得到樣品為淡黃色粘稠液體。
13、優(yōu)選的，在s1a中的硼酸類化合物和苯甲醛化合物的反應(yīng)活性存在差異，需要根據(jù)實際反應(yīng)情況和目標彈性體的性能要求調(diào)整共混比例。
14、基于氫鍵與動態(tài)硼酸酯鍵/亞胺鍵協(xié)同制備工藝包括步驟：
15、s1b：低分子量線性聚二甲基硅氧烷(pdms-nh2)與異氰酸酯基團反應(yīng)，制備含有氫鍵的聚硅氧烷預(yù)聚物；
16、進一步的，異氰酸酯選用六亞甲基二異氰酸酯、二環(huán)己基甲烷二異氰酸酯、甲苯二異氰酸酯、二苯基甲烷二異氰酸酯、異氟爾酮二異氰酸酯中的一種或多種。
17、s2b：將得到的預(yù)聚物與鄰醛基苯硼酸/對苯二甲醛反應(yīng)，通過硼氮配位或還原胺化反應(yīng)得到氫鍵與動態(tài)硼酸酯鍵/亞胺鍵協(xié)同的聚硅氧烷。
18、進一步的，硼酸化合物選用鄰醛基苯硼酸、對醛基苯硼酸、間醛基苯硼酸中的一種或多種。
19、進一步的，苯甲醛化合物選用對苯二甲醛、鄰苯二甲醛、間苯二甲醛中的一種或多種。
20、優(yōu)選的，在s1b中選擇分子量為1000氨丙基封端的線性聚二甲基硅氧烷與六亞甲基異氰酸酯，在超干二氯甲烷中反應(yīng)后，蒸干多余溶劑，得到樣品淡黃色粘稠液體。
21、優(yōu)選的，在s2b中選擇s1b的預(yù)聚物與鄰醛基苯硼酸，在超干thf中攪拌溶解，倒入模具中，敞口放置18h，得到樣品為淡黃色透明聚硅氧烷彈性體。
22、優(yōu)選的，s2b中選擇s1b的預(yù)聚物與對苯二甲醛，在超干thf中攪拌溶解，倒入模具中，敞口放置18h，得到樣品為無色透明的聚硅氧烷彈性體。
23、本專利技術(shù)目的之二在于提供一種多重協(xié)同的自修復(fù)聚硅氧烷彈性體，采取的技術(shù)方案為：
24、一種多重協(xié)同的自修復(fù)聚硅氧烷彈性體，是采用上述多重協(xié)同的自修復(fù)聚硅氧烷彈性體的制備方法制備而成。
25、所述聚硅氧烷彈性體內(nèi)含有以下任一技術(shù)特征：
26、a、動態(tài)硼酸酯鍵與亞胺鍵,
27、b、氫鍵與動態(tài)硼酸酯鍵，
28、c、氫鍵與動態(tài)亞胺鍵。
29、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本專利技術(shù)具有如下有益效果：
30、1、本專利技術(shù)與單一動態(tài)亞胺鍵或硼酸酯鍵自修復(fù)體系相比，利用強弱動態(tài)鍵協(xié)同的體系提高了材料的力學(xué)性能和自修復(fù)效率。
31、2、本專利技術(shù)制備該有機硅彈性體的工藝簡便易行，反應(yīng)周期短，室溫條件下即可完成反應(yīng)。
32、3、自愈合條件溫和，試樣僅在室溫條件下可以實現(xiàn)自修復(fù)，極大方便于工業(yè)生產(chǎn)和實際應(yīng)用，有望應(yīng)用于密封材料和柔性電子器件。使用的原料均為商業(yè)可得的，有利于在工業(yè)化中放大生產(chǎn)。
本文檔來自技高網(wǎng)...【技術(shù)保護點】
1.一種多重協(xié)同的自修復(fù)聚硅氧烷彈性體的制備方法，其特征在于：所述制備方法基于動態(tài)硼酸酯鍵與亞胺鍵協(xié)同制備工藝與氫鍵或動態(tài)硼酸酯鍵/亞胺鍵協(xié)同制備工藝，
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多重協(xié)同的自修復(fù)聚硅氧烷彈性體的制備方法，其特征在于：在所述S1A中，聚二甲基硅氧烷選用氨丙基封端，所述聚二甲基硅氧烷的分子量包括但不限于1000、2000和5000。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多重協(xié)同的自修復(fù)聚硅氧烷彈性體的制備方法，其特征在于：在所述S1A中，硼酸化合物選用鄰醛基苯硼酸、對醛基苯硼酸、間醛基苯硼酸、5-甲酰基2-羥基苯硼酸、3-甲酰基2-甲基苯硼酸中至少一種。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多重協(xié)同的自修復(fù)聚硅氧烷彈性體的制備方法，其特征在于：在所述S1A中，苯甲醛化合物選用對苯二甲醛、鄰苯二甲醛、間苯二甲醛、2,5-二乙基對苯二甲醛中的至少一種。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多重協(xié)同的自修復(fù)聚硅氧烷彈性體的制備方法，其特征在于：在所述S2A中，得到的聚硅氧烷彈性體在真空消泡箱除去氣泡后，在烘箱中60℃除去剩余溶劑。
6
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多重協(xié)同的自修復(fù)聚硅氧烷彈性體的制備方法，其特征在于：在所述S2B中，硼酸化合物選用鄰醛基苯硼酸、對醛基苯硼酸、間醛基苯硼酸中的一種或多種。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多重協(xié)同的自修復(fù)聚硅氧烷彈性體的制備方法，其特征在于：在所述S2B中，苯甲醛化合物選用對苯二甲醛、鄰苯二甲醛、間苯二甲醛中的一種或多種。
9.一種多重協(xié)同的自修復(fù)聚硅氧烷彈性體，其特征在于，采用權(quán)利要求1至8任一所述的一種多重協(xié)同的自修復(fù)聚硅氧烷彈性體的制備方法制備而成。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的一種多重協(xié)同的自修復(fù)聚硅氧烷彈性體，其特征在于，所述聚硅氧烷彈性體內(nèi)含有以下任一技術(shù)特征：
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種多重協(xié)同的自修復(fù)聚硅氧烷彈性體的制備方法，其特征在于：所述制備方法基于動態(tài)硼酸酯鍵與亞胺鍵協(xié)同制備工藝與氫鍵或動態(tài)硼酸酯鍵/亞胺鍵協(xié)同制備工藝，
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多重協(xié)同的自修復(fù)聚硅氧烷彈性體的制備方法，其特征在于：在所述s1a中，聚二甲基硅氧烷選用氨丙基封端，所述聚二甲基硅氧烷的分子量包括但不限于1000、2000和5000。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多重協(xié)同的自修復(fù)聚硅氧烷彈性體的制備方法，其特征在于：在所述s1a中，硼酸化合物選用鄰醛基苯硼酸、對醛基苯硼酸、間醛基苯硼酸、5-甲酰基2-羥基苯硼酸、3-甲酰基2-甲基苯硼酸中至少一種。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多重協(xié)同的自修復(fù)聚硅氧烷彈性體的制備方法，其特征在于：在所述s1a中，苯甲醛化合物選用對苯二甲醛、鄰苯二甲醛、間苯二甲醛、2,5-二乙基對苯二甲醛中的至少一種。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多重協(xié)同的自修復(fù)聚硅氧烷彈性體的制備方法，其特征在于：在所述s2a中，得到的聚硅氧烷彈性體在...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：張夏聰，李娟，魏薇，鐘凌鋒，
申請(專利權(quán))人：上海大學(xué)，
類型：發(fā)明
國別省市：
還沒有人留言評論。發(fā)表了對其他瀏覽者有用的留言會獲得科技券。