《RSC Applied Polymers》:Sustainable production of self-healing organic–inorganic hybrid elastomers by in situ photopolymerization with silsesquioxane nanoparticlesOpen Access
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近年来,自修复材料从环境可持续性和安全性的角度引起了广泛关注。尽管在自修复能力与基本性能(如机械强度)方面已取得显著进展,但绿色生产工艺仍发展不足。在此,研究人员报道了一种新型有机-无机杂化弹性体的可持续生产方法,该弹性体将自修复能力与高机械强度集于一体。该杂
近年来,自修复材料从环境可持续性和安全性的角度引起了广泛关注。尽管在自修复能力与基本性能(如机械强度)方面已取得显著进展,但绿色生产工艺仍发展不足。在此,研究人员报道了一种新型有机-无机杂化弹性体的可持续生产方法,该弹性体将自修复能力与高机械强度集于一体。该杂化弹性体是在环境条件下,以羟基功能化倍半硅氧烷(SQ)纳米粒子(GlyOH-SQ)存在下,通过丙烯酸2-羟乙酯(HEA)的原位本体光聚合制备。聚丙烯酸2-羟乙酯(PHEA)链与刚性SQ纳米粒子表面的羟基之间的多价氢键充当动态交联点,赋予弹性体机械完整性和自修复能力。此外,通过调节SQ含量以及与丙烯酸丁酯(nBA)共聚来系统控制交联密度,成功缓解了环境条件下和短愈合时间内机械强度与自修复性能之间的权衡。在基于PHEA的弹性体中,含有20 wt% GlyOH-SQ的PHEA-SQ20表现出最佳自修复性能,在室温下接触1小时后恢复率达85%,同时具有合理的机械性能(杨氏模量=3.37 MPa,最大应力=0.447 MPa,拉伸应变=473%)。以[HEA]:[nBA]=9:1摩尔比和3 wt% GlyOH-SQ制备的共聚物杂化体P(HEA-co-nBA)[9:1]-SQ3在相同条件下表现出完全自修复(100%恢复)。本研究提出了一种简单、环境友好、无溶剂的制造方法,可利用最少组分制备功能性弹性体,并为先进自修复材料提出了一种新的设计策略。
基于原位光聚合与倍半硅氧烷纳米粒子的自修复有机-无机杂化弹性体的可持续生产
**一、研究背景与目的**
传统聚合物材料使用寿命有限,开发