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双交联网络有机硅弹性体的制备及其自修复性能研究
双交联网络有机硅弹性体的制备及其自修复性能研究
摘要：本文采用交联剂和硅烷单体制备了双交联网络有机硅弹性体，并研究了其自修复性能。结果表明，该材料具有较好的可拉伸性和压缩性能，在断裂后能够自动修复，使其具有很好的应用前景。
1.引言
有机硅材料具有良好的物理化学性质，如化学稳定性、耐热性、高介电常数、低介电常数和优异的柔韧性等，被广泛应用于电子工业、食品包装、建筑工程和医学等领域。其中，双交联网络有机硅弹性体是一种新型材料，具有独特的力学性质和自修复性能，使其成为一种备受关注的研究对象。
2.材料与方法
2.1材料
二甲基硅醇(DMSO)、甲基乙烯酰氧基乙基硅烷(VTES)、六甲基三硅氧烷(HMDSO)、三甲基乙烯基氧基硅烷(Vinyltrimethoxysilane)、甲基丙烯酸乙酯(MEA)、乙二醇二甲基丙烯酸酯(EDMA)、碘化乙烯二甲基异恶唑铵(IEMDT)、聚羧酸类表面活性剂(SDBS)、积草胺等。
2.2方法
首先，将VDMSO、VTES和HMDSO按1:1:1的体积比混合，加入到2%质量浓度的SDBS水溶液中，然后借助超声波处理装置均匀混合40min，去除水，通入氮气，将体积比为5:1的Vinyltrimethoxysilane和MEFA混合液加入到剩余的反应液中，再通入氮气，通过紫外光-离线相自动聚集聚合反应制备了一种有机硅弹性体，在I(EMDT)存在下，在室温下混合固化。
3.结果与讨论
3.1双交联网络有机硅弹性体的制备
在本研究中，通过交联剂和硅烷单体的掺杂制备了双交联网络有机硅弹性体。实验结果表明，材料的动态力学机械分析(DMA)曲线显示出强的弹性行为，这是因为材料内部存在两种交联，一种是非共价的交联主要是芳香乙烯链接块和聚乙烯酸酯链接块之间的交联作用，另一种交联是通过硅芳烷基和硅氧硅交联点形成的化学交联。这些交联作用在材料中形成双交联结构，使该材料具有良好的维度稳定性、挠曲强度和耐磨性。
3.2双交联网络有机硅弹性体的自修复性能研究
在目前的研究中，我们首次报道了双交联网络有机硅弹性体的自修复性能，通过拉伸和压缩实验表明，在断裂处有明显的自修复现象，这是由于硅芳烷和硅氧硅交联点之间的共价键断裂后，可以重新形成共价键，从而实现自修复。这种自修复能力可使该材料在应用中具有很好的耐久性和寿命。
4.结论
在本文中，我们成功地制备了双交联网络有机硅弹性体，并研究了其自修复性能。研究结果表明，该材料具有良好的可拉伸性和压缩性能，在断裂后能够自动修复，这使得该材料具有很好的应用前景。未来，我们将进一步深入研究该材料的力学和自修复性能及其应用。