植物油基室温自主愈合弹性体及其制备方法和应用以及制成的可拉伸电极及其制备方法

1.本发明涉及弹性体技术领域，具体涉及一种植物油基室温自主愈合弹性体及其制备方法、应用以及制成的可拉伸电极及其制备方法。


背景技术：

2.长久以来，弹性体材料在各个领域有着极为广泛的应用，目前，主要的弹性体材料多为橡胶类衍生制品、烯烃类制品及聚氨酯类制品等。其中，聚氨酯弹性体因其优异的机械性能和耐老化、抗黄变等优势受到极大关注。聚氨酯(pu)虽然在80年前才被发现，但已经成为市场上用途最广泛的聚合物之一。聚氨酯键由含有多个羟基基团的分子与含有多个异氰酸酯功能的分子之间的反应产物组成。聚氨酯已经从传统的石油基原料全面转变为各种可再生替代品，如植物油、脂肪酸、碳水化合物、蛋白质、淀粉、纤维素、多糖以及许多其它农产品和副产品，利用这些可再生资源合成聚氨酯可以降低温室气体排放和不可再生资源消耗等环境影响。植物油提供了广泛的化学结构和各种反应位点(环氧基团、不饱和基团和酯基团)，可以通过化学方式转变成各种定制的多元醇以推动其在聚氨酯中的应用。
3.以往的生物基聚氨酯研究中，多利用富含羟基的植物油(如蓖麻油)或利用其他油脂直接改性(如环氧-开环、巯基-烯烃点击化学)来进行聚氨酯加成聚合，修饰策略十分有限，且功能性也未得到深入研究。加之部分生物基聚氨酯的机械性能或热性能较弱，并不具有实际应用价值。
4.公布号为cn113823440a的中国专利申请文献中利用聚四氢呋喃为软段，异佛尔酮二异氰酸酯为硬段，双(2-羟基乙基)二硫醚为扩链剂，制备得到自愈合聚氨酯材料，并通过涂覆银纳米线获得一定的功能特性；公布号为cn113817119a的中国专利申请文献中将二硫键和基于upy的多重氢键引入聚氨酯体系，利用其协同效应制备获得一种自愈合聚氨酯弹性体，但其愈合条件需要较高温度，且自愈效率仅为90％。
5.目前国内外有关于植物油衍生自愈合弹性体的制备方法及性能研究尚不成熟，功能性开发较少，关于植物油基室温自主愈合弹性体的功能研究更是少之又少。


技术实现要素：

6.本发明所要解决的技术问题在于提供一种室温下自愈效率高、且可再加工的聚氨酯弹性体。
7.本发明通过以下技术手段实现解决上述技术问题：
8.一种植物油基室温自主愈合弹性体，其是以聚己内酯二醇和植物油基二元醇为软段，以异佛尔酮二异氰酸酯为硬段，以双(4-羟苯基)二硫醚为扩链剂，以三羟甲基丙烷三(3-巯基丙酸酯)为交联剂制备而成的聚氨酯弹性体。
9.有益效果：以聚己内酯二醇和植物油基二元醇为软段，异佛尔酮二异氰酸酯为硬段，双(4-羟苯基)二硫醚为扩链剂，三羟甲基丙烷三(3-巯基丙酸酯)为交联剂，制备的弹性
体材料具有低玻璃化转变温度、二硫动态共价键、高密度氢键，该材料具有优异的机械性能和热力学性能，且有着100％的室温愈合效率；由于交联剂三羟甲基丙烷三(3-巯基丙酸酯)的加入，弹性体内部含有适量硫代氨酯键，由于其键能远低于氨基甲酸酯键，故在高交联密度下依然能够赋予植物油基室温自主愈合弹性体材料优异的可再加工性；能通过控制软段悬挂链含量来调控弹性体机械性能和自愈合效率，而无需调控硬段扩链剂来调整机械性能。
10.优选地，所述植物油基二元醇为橡胶籽油基二元醇、棕榈油基二元醇、葵花籽油基二元醇、桐油基二元醇、山茶油基二元醇中的一种。
11.优选地，所述植物油基二元醇的结构式如下：
[0012][0013]
其中，r为植物油脂不饱和侧链。
[0014]
优选地，所述r为以下结构中的一种：
[0015][0016]
优选地，所述聚己内酯二醇、植物油基二元醇、异佛尔酮二异氰酸酯、双(4-羟苯基)二硫醚、三羟甲基丙烷三(3-巯基丙酸酯)的重量比为5-15：3-12：15-30：3-10：5-15。
[0017]
优选地，所述聚己内酯二醇、植物油基二元醇、异佛尔酮二异氰酸酯、双(4-羟苯基)二硫醚、三羟甲基丙烷三(3-巯基丙酸酯)的重量比为10：5：20：5：8。
[0018]
有益效果：具体控制聚己内酯二醇、植物油基二元醇、异佛尔酮二异氰酸酯、双(4-羟苯基)二硫醚、三羟甲基丙烷三(3-巯基丙酸酯)的重量比为10：5：20：5：8得到的弹性体同时具有优异的机械性能和愈合效率。
[0019]
优选地，所述聚己内酯二醇的分子量mn＝2000。
[0020]
本发明还提出一种所述的植物油基室温自主愈合弹性体的制备方法，包括以下步骤：将聚己内酯二醇和植物油基二元醇混合后除去水分，在氩气氛围和60-75℃的条件下搅拌，保持温度，滴入异佛尔酮二异氰酸酯、二月桂酸二丁基锡进行反应，待两种二元醇反应完全后，滴入溶解于溶剂中的扩链剂双(4-羟苯基)二硫醚，并添加二月桂酸二丁基锡持续反应，待双(4-羟苯基)二硫醚反应完全后，滴入交联剂三羟甲基丙烷三(3-巯基丙酸酯)反应；反应结束后得到无色透明或淡黄色的粘稠液，真空脱泡，除去溶剂得到淡黄色透明的植物油基室温自主愈合弹性体。
[0021]
本发明所要解决的技术问题还在于解决目前导电功能材料与自愈合基底结合不良导致的自愈合导电体系电学性能弱的技术问题。
[0022]
本发明还提出一种所述的植物油基室温自主愈合弹性体在制备可拉伸电极中的
应用。
[0023]
本发明还提出一种采用所述的植物油基室温自主愈合弹性体制备可拉伸电极的方法，包括以下步骤：将植物油基室温自主愈合弹性体热压成膜得到弹性体薄膜；将金属熔融制成液态金属，以制成的弹性体薄膜为基底，将液态金属均匀涂覆在基底上得到合金层，随后在得到的合金层上再次覆盖一层弹性体薄膜得到所述可拉伸电极。
[0024]
优选地，还包括在基底两侧接入铜箔；所述热压成的弹性体薄膜的厚度为0.15-0.25mm；所述热压的温度为140-155℃，时间为3-5min；所述金属为金属镓、金属铟中的一种或者两种的混合物。
[0025]
优选地，所述涂覆方式为喷涂。
[0026]
本发明还提出一种可拉伸电极，采用所述的采用所述植物油基室温自主愈合弹性体制备可拉伸电极的方法制备而成。
[0027]
有益效果：以制得的植物油基室温自主愈合弹性体薄膜为基底得到的电极为具有良好拉伸性能的植物油基室温自主愈合可拉伸电极，实现了导电电极可拉伸、自愈合等需求，导电功能材料与自愈合基底结合好，自愈合导电体系电学性能好。
[0028]
本发明的优点在于：
[0029]
1.以聚己内酯二醇和植物油基二醇为软段，异佛尔酮二异氰酸酯为硬段，双(4-羟苯基)二硫醚为扩链剂，三羟甲基丙烷三(3-巯基丙酸酯)为交联剂，制备出具有低玻璃化转变温度、二硫动态共价键、高密度氢键的植物油基室温自主愈合弹性体材料，该材料具有优异的机械性能和热力学性能，且室温下24h内具有100％的愈合效率，满足了多数极端条件下的使用要求，在中高温下仍具有一定的使用价值。
[0030]
2.由于交联剂三羟甲基丙烷三(3-巯基丙酸酯)的加入，弹性体内部含有适量硫代氨酯键，由于其键能远低于氨基甲酸酯键，故在高交联密度下依然能够赋予植物油基室温自主愈合弹性体材料优异的可再加工性；
[0031]
3.以制得的植物油基室温自主愈合弹性体薄膜为基底，得到了具有良好拉伸性能的植物油基室温自主愈合可拉伸电极，实现了导电电极可拉伸、自愈合等需求。
[0032]
4.通过该弹性体制备的可拉伸电极可以作为导电通路、柔性传感等使用，与此同时该植物油基室温自主愈合弹性体还具有可回收的性能，在使用之后能够利用物理方法完全回收，减少了对环境的污染。
附图说明
[0033]
图1为本发明实施例1中制备的植物油基二元醇的核磁氢谱图；
[0034]
图2为本发明实施例1中植物油基室温自主愈合弹性体的制备路线示意图；
[0035]
图3为本发明实施例1中植物油基室温自主愈合弹性体红外谱图；
[0036]
图4为本发明实施例1中制备的植物油基室温自主愈合弹性体极限机械性能图；
[0037]
图5为本发明实施例1中制备的植物油基室温自主愈合可拉伸电极测试示意图；
[0038]
图6为本发明实施例1中制备的植物油基室温自主愈合弹性体的原子力显微照片；
[0039]
图7为部分实施例和对比例制备的植物油基室温自主愈合弹性体的玻璃化转变温度图；
[0040]
图8为本发明实施例1中制备的植物油基室温自主愈合弹性体自愈合1h的显微照
片；
[0041]
图9为本发明实施例1中制备的植物油基室温自主愈合弹性体自愈合6h的显微照片；
[0042]
图10为本发明实施例1中制备的植物油基室温自主愈合弹性体自愈合12h的显微照片；
[0043]
图11为本发明实施例1中制备的植物油基室温自主愈合弹性体自愈合24h的显微照片；
[0044]
图12为本发明实施例1中制备的植物油基室温自主愈合弹性体样条切开后的不同愈合时间下的机械性能图；
[0045]
图13为本发明实施例1中制备的植物油基室温自主愈合弹性体样品薄膜切割成的零散的块状；
[0046]
图14为本发明实施例1中制备的植物油基室温自主愈合弹性体样品薄膜切割成的零散的块状热压后的照片；
[0047]
图15为回收的实施例1中制备的植物油基室温自主愈合弹性体机械性能图；
[0048]
图16为各实施例和对比例制备的植物油基室温自主愈合弹性体机械性能对比图。
具体实施方式
[0049]
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0050]
下述实施例中所用的试验材料和试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径获得。
[0051]
实施例中未注明具体技术或条件者，均可以按照本领域内的文献所描述的技术或条件或者按照产品说明书进行。
[0052]
实施例1
[0053]
植物油基二元醇的制备：按重量份，将100份的橡胶籽油置于圆底烧瓶中，在油浴锅中100℃加热1小时除去水分，加热在氮气氛围下进行。随后降温至60℃，加入300份二乙醇胺搅拌均匀后再加入3份甲醇钠，反应4小时后冷却至室温。液体转移至锥形瓶，并用二氯甲烷稀释，随后加入饱和氯化钠溶液洗涤3次至有机相澄清，用无水硫酸镁干燥有机相12小时后旋转蒸发溶剂得到黄色粘稠状液体。
[0054]
图1为制备的植物油基二元醇的核磁氢谱图，通过核磁图谱可以看出，图1中橡胶籽油甘油三酯三个酯键中间的叔碳上的峰约5.25ppm的位置完全消失，表明橡胶籽油已完全发生胺解反应。图1中末端羟基旁的亚甲基上的氢分别出现在3.805ppm和3.541ppm，其他各峰位置及比例均较为准确，且无多余杂峰出现。这些均证明橡胶籽油基二元醇单体成功制备。
[0055]
植物油基室温自主愈合弹性体1的制备：
[0056]
植物油基室温自主愈合弹性体1的制备流程图如图2所示，具体的制备方法包括以下步骤：按重量份，将10份聚己内酯二醇(mn＝2000)和5份制备的植物油基二元醇倒入三口烧瓶后放入烘箱，100℃除去水分12小时，随后放入油浴锅中，在氩气氛围和75℃的条件下
机械搅拌30分钟，保持温度，向三口烧瓶中匀速滴入20份异佛尔酮二异氰酸酯、0.05份二月桂酸二丁基锡进行反应4小时，待两种二元醇反应完全后，向三口烧瓶中滴入5份溶解于dmf中的扩链剂双(4-羟苯基)二硫醚，并添加0.05份二月桂酸二丁基锡持续反应2小时，双(4-羟苯基)二硫醚反应完全后，向三口烧瓶中滴入8份交联剂三羟甲基丙烷三(3-巯基丙酸酯)反应，5小时后反应结束，得到淡黄色的粘稠液，置于方形聚四氟乙烯模具中，随后转移至烘箱中80℃真空脱泡12小时，100℃除去溶剂dmf即得到淡黄色透明的植物油基室温自主愈合弹性体1。
[0057]
在制备植物油基室温自主愈合弹性体1全过程中，实时监测体系中羟基和异氰酸酯含量，以保证下一步投料准确，反应过程中的异氰酸酯和羟基含量通过傅里叶红外光谱表征(见图3，其中预聚物表示异氰酸酯和两种二元醇反应封端后的产物，扩链后表示加入双(4-羟苯基)二硫醚反应之后的产物，交联后表示交联剂反应完全后的最终产物，其中，酰胺ⅰ、酰胺ⅱ和酰胺ⅲ代表生成的氨基甲酸酯上不同的酰胺特征峰)，通过反应终点的红外谱图可见，体系中羟基和异氰酸酯特征峰已完全消失，且氨基甲酸酯中多处特征峰明显，表明反应进行完全，植物油基室温自主愈合弹性体1成功制备，其极限机械性能图如图4所示，由图4可知，其极限应力为21.87mpa。
[0058]
植物油基室温自主愈合可拉伸电极的制备：
[0059]
将除去溶剂得到的植物油基室温自主愈合弹性体1剪碎，在150℃下热压3分钟，以形成厚度为0.2mm表面均匀的弹性体薄膜；将金属镓和金属铟混合，并在170℃油浴锅中加热至完全熔融，即得到液态镓铟合金，搅拌均匀后取出，利用喷头将液态镓铟合金均匀喷至上述弹性体薄膜的中央区域形成合金层，并在弹性体薄膜两侧接入铜箔，取另一上述弹性体薄膜覆盖在形成的合金层上，室温放置24小时，即得植物油基室温自主愈合可拉伸电极，其构成“三明治”结构；
[0060]
将制备的植物油基室温自主愈合可拉伸电极接入小灯泡及电源，夹好后打开电源验证导电通路，如图5所示，小灯泡变亮，由图5可知，制备的植物油基室温自主愈合弹性体可以作为液态金属的支撑载体，能够实现柔性可拉伸状态下的导电通路。
[0061]
实施例2
[0062]
植物油基室温自主愈合弹性体2的制备：
[0063]
按重量份，将10份聚己内酯二醇(mn＝2000)和7份实施例1中制备的植物油基二元醇倒入三口烧瓶后放入烘箱，100℃除去水分12小时，随后放入油浴锅中，在氩气氛围和75℃的条件下机械搅拌30分钟，保持温度，向三口烧瓶中匀速滴入20份异佛尔酮二异氰酸酯、0.05份二月桂酸二丁基锡进行反应4小时，待两种二元醇反应完全后，向三口烧瓶中滴入5份溶解于dmf中的扩链剂双(4-羟苯基)二硫醚，并添加0.05份二月桂酸二丁基锡持续反应2小时，双(4-羟苯基)二硫醚反应完全后，向三口烧瓶中滴入8份交联剂三羟甲基丙烷三(3-巯基丙酸酯)反应，5小时后反应结束，得到淡黄色的粘稠液，置于方形聚四氟乙烯模具中，随后转移至烘箱中80℃真空脱泡12小时，100℃除去溶剂dmf即得到淡黄色透明的植物油基室温自主愈合弹性体2。
[0064]
实施例3
[0065]
植物油基室温自主愈合弹性体3的制备：
[0066]
按重量份，将10份聚己内酯二醇(mn＝2000)和9份实施例1中制备的植物油基二元
醇倒入三口烧瓶后放入烘箱，100℃除去水分12小时，随后放入油浴锅中，在氩气氛围和75℃的条件下机械搅拌30分钟，保持温度，向三口烧瓶中匀速滴入20份异佛尔酮二异氰酸酯、0.05份二月桂酸二丁基锡进行反应4小时，待两种二元醇反应完全后，向三口烧瓶中滴入5份溶解于dmf中的扩链剂双(4-羟苯基)二硫醚，并添加0.05份二月桂酸二丁基锡持续反应2小时，双(4-羟苯基)二硫醚反应完全后，向三口烧瓶中滴入8份交联剂三羟甲基丙烷三(3-巯基丙酸酯)反应5h，反应结束后得到无色透明的粘稠液，置于方形聚四氟乙烯模具中，随后转移至烘箱中80℃真空脱泡12小时，100℃除去溶剂dmf即得到淡黄色透明的植物油基室温自主愈合弹性体3。
[0067]
实施例4
[0068]
植物油基二元醇的制备
[0069]
按重量份，将100份的桐油置于圆底烧瓶中，在油浴锅中100℃加热1小时除去水分，加热在氮气氛围下进行。随后降温至60℃，加入300份二乙醇胺搅拌均匀后再加入3份甲醇钠，反应4小时后冷却至室温。液体转移至锥形瓶，并用二氯甲烷稀释，随后加入饱和氯化钠溶液洗涤3次至有机相澄清，用无水硫酸镁干燥有机相12小时后旋转蒸发溶剂得到黄色粘稠状液体，即桐油基二元醇；
[0070]
植物油基室温自主愈合弹性体4的制备：
[0071]
按重量份，将5份聚己内酯二醇(mn＝2000)和3份制备的桐油基二元醇倒入三口烧瓶后放入烘箱，100℃除去水分10小时，随后放入油浴锅中，在氩气氛围和65℃的条件下机械搅拌20分钟，保持温度，向三口烧瓶中匀速滴入15份异佛尔酮二异氰酸酯、0.05份二月桂酸二丁基锡进行反应3.5小时，待两种二元醇反应完全后，向三口烧瓶中滴入3份溶解于dmf中的扩链剂双(4-羟苯基)二硫醚，并添加0.05份二月桂酸二丁基锡持续反应3小时，双(4-羟苯基)二硫醚反应完全后，向三口烧瓶中滴入12份交联剂三羟甲基丙烷三(3-巯基丙酸酯)反应4.5h，反应结束后得到淡黄色透明的粘稠液，置于方形聚四氟乙烯模具中，随后转移至烘箱中80℃真空脱泡10小时，100℃除去溶剂dmf即得到淡黄色透明的植物油基室温自主愈合弹性体4。
[0072]
植物油基室温自主愈合可拉伸电极的制备
[0073]
将除去溶剂得到的植物油基室温自主愈合弹性体4剪碎，在150℃下热压4分钟，以形成厚度为0.2mm表面均匀的弹性体薄膜；将金属镓在170℃油浴锅中加热至完全熔融，即得到液态镓，搅拌均匀后取出，利用喷头将液态镓均匀喷至上述弹性体薄膜的中央区域形成合金层，并在弹性体薄膜两侧接入铜箔，取另一上述弹性体薄膜覆盖在形成的合金层上，室温放置24小时，即得植物油基室温自主愈合可拉伸电极。
[0074]
实施例5
[0075]
植物油基二元醇的制备
[0076]
按重量份，将100份的葵花籽油置于圆底烧瓶中，在油浴锅中100℃加热1小时除去水分，加热在氮气氛围下进行。随后降温至60℃，加入300份二乙醇胺搅拌均匀后再加入3份甲醇钠，反应4小时后冷却至室温。液体转移至锥形瓶，并用二氯甲烷稀释，随后加入饱和氯化钠溶液洗涤3次至有机相澄清，用无水硫酸镁干燥有机相12小时后旋转蒸发溶剂得到黄色粘稠状液体，即葵花籽油基二元醇。
[0077]
植物油基室温自主愈合弹性体5的制备：
[0078]
按重量份，将8份聚己内酯二醇(mn＝2000)和11份制备的葵花籽油基二元醇倒入三口烧瓶后放入烘箱，100℃除去水分8小时，随后放入油浴锅中，在氩气氛围和70℃的条件下机械搅拌35分钟，保持温度，向三口烧瓶中匀速滴入20份异佛尔酮二异氰酸酯、0.05份二月桂酸二丁基锡进行反应4小时，待两种二元醇反应完全后，向三口烧瓶中滴入10份溶解于dmf中的扩链剂双(4-羟苯基)二硫醚，并添加0.05份二月桂酸二丁基锡持续反应2.5小时，双(4-羟苯基)二硫醚反应完全后，向三口烧瓶中滴入5份交联剂三羟甲基丙烷三(3-巯基丙酸酯)反应5h，反应结束后得到淡黄色透明的粘稠液，置于方形聚四氟乙烯模具中，随后转移至烘箱中80℃真空脱泡10小时，100℃除去溶剂dmf即得到淡黄色透明的植物油基室温自主愈合弹性体5。
[0079]
植物油基室温自主愈合可拉伸电极的制备：
[0080]
将植物油基室温自主愈合弹性体5剪碎，在145℃下热压5分钟，以形成厚度为0.25mm表面均匀的弹性体薄膜；将金属铟在170℃油浴锅中加热至完全熔融，即得到液态铟，搅拌均匀后取出，利用喷头将液态铟均匀喷至上述弹性体薄膜的中央区域形成合金层，并在弹性体薄膜两侧接入铜箔，取另一上述弹性体薄膜覆盖在形成的合金层上，室温放置24小时，即得植物油基室温自主愈合可拉伸电极。
[0081]
实施例6
[0082]
植物油基二元醇的制备
[0083]
按重量份，将100份的棕榈油置于圆底烧瓶中，在油浴锅中100℃加热1小时除去水分，加热在氮气氛围下进行。随后降温至60℃，加入300份二乙醇胺搅拌均匀后再加入3份甲醇钠，反应8小时后冷却至室温。液体转移至锥形瓶，并用二氯甲烷稀释，随后加入饱和氯化钠溶液洗涤5次至有机相澄清，用无水硫酸镁干燥有机相12小时后旋转蒸发溶剂得到黄色粘稠状液体，即棕榈油基二元醇。
[0084]
植物油基室温自主愈合弹性体6的制备：
[0085]
按重量份，将15份聚己内酯二醇(mn＝2000)和12份制备的棕榈油基二元醇倒入三口烧瓶后放入烘箱，100℃除去水分12小时，随后放入油浴锅中，在氩气氛围和72℃的条件下机械搅拌35分钟，保持温度，向三口烧瓶中匀速滴入30份异佛尔酮二异氰酸酯、0.04份二月桂酸二丁基锡进行反应4小时，待两种二元醇反应完全后，向三口烧瓶中滴入7份溶解于dmf中的扩链剂双(4-羟苯基)二硫醚，并添加0.06份二月桂酸二丁基锡持续反应2小时，双(4-羟苯基)二硫醚反应完全后，向三口烧瓶中滴入15份交联剂三羟甲基丙烷三(3-巯基丙酸酯)反应，5小时后反应结束，得到淡黄色的粘稠液，置于方形聚四氟乙烯模具中，随后转移至烘箱中80℃真空脱泡12小时，100℃除去溶剂dmf即得到淡黄色透明的植物油基室温自主愈合弹性体6。
[0086]
植物油基室温自主愈合可拉伸电极的制备：
[0087]
将植物油基室温自主愈合弹性体6剪碎，在155℃下热压5分钟，以形成厚度为0.15mm表面均匀的弹性体薄膜；将金属铟在170℃油浴锅中加热至完全熔融，即得到液态铟，搅拌均匀后取出，利用喷头将液态铟均匀喷至上述弹性体薄膜的中央区域形成合金层，并在弹性体薄膜两侧接入铜箔，取另一上述弹性体薄膜覆盖在形成的合金层上，室温放置24小时，即得植物油基室温自主愈合可拉伸电极。
[0088]
实施例7
[0089]
植物油基二元醇的制备
[0090]
按重量份，将100份的山茶油置于圆底烧瓶中，在油浴锅中100℃加热1小时除去水分，加热在氮气氛围下进行。随后降温至60℃，加入300份二乙醇胺搅拌均匀后再加入3份甲醇钠，反应5小时后冷却至室温。液体转移至锥形瓶，并用二氯甲烷稀释，随后加入饱和氯化钠溶液洗涤5次至有机相澄清，用无水硫酸镁干燥有机相12小时后旋转蒸发溶剂得到黄色粘稠状液体，即山茶油基二元醇。
[0091]
植物油基室温自主愈合弹性体7的制备：
[0092]
按重量份，将15份聚己内酯二醇(mn＝2000)和9份制备的山茶油基二元醇倒入三口烧瓶后放入烘箱，100℃除去水分12小时，随后放入油浴锅中，在氩气氛围和60℃的条件下机械搅拌25分钟，保持温度，向三口烧瓶中匀速滴入25份异佛尔酮二异氰酸酯、0.05份二月桂酸二丁基锡进行反应4小时，待两种二元醇反应完全后，向三口烧瓶中滴入8份溶解于dmf中的扩链剂双(4-羟苯基)二硫醚，并添加0.05份二月桂酸二丁基锡持续反应2小时，双(4-羟苯基)二硫醚反应完全后，向三口烧瓶中滴入15份交联剂三羟甲基丙烷三(3-巯基丙酸酯)反应，5小时后反应结束，得到淡黄色的粘稠液，置于方形聚四氟乙烯模具中，随后转移至烘箱中80℃真空脱泡12小时，100℃除去溶剂dmf即得到淡黄色透明的植物油基室温自主愈合弹性体7。
[0093]
植物油基室温自主愈合可拉伸电极的制备：
[0094]
将植物油基室温自主愈合弹性体7剪碎，在140℃下热压4分钟，以形成厚度为0.23mm表面均匀的弹性体薄膜；将金属镓在170℃油浴锅中加热至完全熔融，即得到液态镓，搅拌均匀后取出，利用喷头将液态镓均匀喷至上述弹性体薄膜的中央区域形成合金层，并在弹性体薄膜两侧接入铜箔，取另一上述弹性体薄膜覆盖在形成的合金层上，室温放置24小时，即得植物油基室温自主愈合可拉伸电极。
[0095]
对比例1
[0096]
弹性体8的制备：
[0097]
按重量份，将15份聚己内酯二醇(mn＝2000)倒入三口烧瓶后放入烘箱，100℃除去水分12小时，随后取出放入油浴锅中，在氩气氛围和75℃的条件下机械搅拌30分钟，保持温度，向三口烧瓶中匀速滴入20份异佛尔酮二异氰酸酯、0.05份二月桂酸二丁基锡进行反应4小时，待两种二元醇反应完全后，向三口烧瓶中滴入5份溶解于dmf中的扩链剂双(4-羟苯基)二硫醚，并添加0.05份二月桂酸二丁基锡持续反应2小时，双(4-羟苯基)二硫醚反应完全后，向三口烧瓶中滴入8份交联剂三羟甲基丙烷三(3-巯基丙酸酯)反应，5小时后反应结束，得到无色透明的粘稠液，置于方形聚四氟乙烯模具中，随后转移至烘箱中80℃真空脱泡12小时，100℃除去溶剂dmf即得到无色透明的弹性体8。
[0098]
对比例2
[0099]
弹性体9的制备：
[0100]
按重量份，将10份聚己内酯二醇(mn＝2000)和7份实施例1中制备的植物油基二元醇倒入三口烧瓶后放入烘箱，100℃除去水分12小时，随后取出放入油浴锅中，在氩气氛围和75℃的条件下机械搅拌30分钟，保持温度，向三口烧瓶中匀速滴入20份异佛尔酮二异氰酸酯、0.05份二月桂酸二丁基锡进行反应4小时，待两种二元醇反应完全后，向三口烧瓶中滴入5份溶解于dmf中的扩链剂4,4
’‑
二羟基联苯，并添加0.05份二月桂酸二丁基锡持续反
应2小时，4,4
’‑
二羟基联苯反应完全后，向三口烧瓶中滴入8份交联剂三羟甲基丙烷三(3-巯基丙酸酯)反应，5小时后反应结束，得到淡黄色的粘稠液，置于方形聚四氟乙烯模具中，随后转移至烘箱中80℃真空脱泡12小时，100℃除去溶剂dmf即得到淡黄色透明的弹性体9。
[0101]
数据分析
[0102]
利用万能力学试验机测试实施例以及对比例制备的植物油基室温自主愈合弹性体的机械性能，测试结果如表1所示。
[0103]
表1.植物油基室温自主愈合弹性体机械性能表征
[0104][0105][0106]
从表1可以看出，在含有少量植物油基二元醇的实施例1中，植物油基室温自主愈合弹性体1薄膜具有最优的机械性能，其原因是较长的植物油基二元醇链段的引入不仅使得聚合物软段分子链适度缠结，而且在软段中形成较高的密度的氢键，其协同作用下在软段中形成了“硬微区”，进而促使机械性能的增强。植物油脂的长悬挂链引入软段，使得相分离更加完全，如图6所示，优异的相分离结构使得软段对弹性体的应变贡献更加充分。其次，图7为部分实施例和对比例制备的植物油基室温自主愈合弹性体的玻璃化转变温度图，由图7可知，植物油基二元醇的引入会降低聚合物玻璃化转变温度，在高密度氢键、二硫复分解及低玻璃化转变温度的作用下促使植物油基室温自主愈合弹性体拥有100％的愈合效率。另一方面，在悬挂链引入过多时，链段缠结严重，不仅使其扩链困难，也使得其塑化作用加剧，进而导致机械性能降低。
[0107]
由于对比例1中不含有植物油基二元醇，软段为线性结构，相较实施例1而言缺少了可以提供机械支撑的适度链缠结，故其机械性能较弱。且其玻璃化转变温度较高，故未能在室温下自主愈合。
[0108]
对比例2中采用了与双(4-羟苯基)二硫醚结构相似，但不含有二硫共价键的4,4
’‑
二羟基联苯作为扩链剂，以探究二硫键对其自愈合效率的贡献。用手术刀将实施例和对比例的样品薄膜中切开一道伤口，将其放入显微镜下观察，可以发现实施例的样品伤口在24小时内逐渐变窄，最终完全愈合。通过表1可看出，对比例1和2中的弹性体薄膜不能愈合。所以在本发明中，只有在植物油基二元醇和动态二硫键同时存在且比例合适时，植物油基室温自主愈合弹性体才能够拥有100％的愈合效率。其中，实施例1中制备的弹性体的室温自主愈合测试可见图8-11，由图8-11可知，植物油基室温自主愈合弹性体在24小时内具有100％的愈合效率。图12为实施例1中制备的植物油基室温自主愈合弹性体样条用手术刀切开后的不同愈合时间下的机械性能图，由图12可知，弹性体的愈合效率随着时间的进行而逐步增加，最终达到完全愈合；
[0109]
以上各实施例中的任一种植物油基室温自主愈合弹性体，均可依赖于巯基与异氰酸酯反应生成的硫代氨酯键，使聚合物交联网络在一定温度下可以打开，从而赋予植物油基室温自主愈合弹性体可重复加工的独特优势，图13为实施例1制备的植物油基室温自主愈合弹性体样品薄膜切割成的零散的块状；图14为图13中的零散的块状，经过热压机在150℃下重新制备成各种形状的薄膜的照片；由图13和图14可知，植物油基室温自主愈合弹性体可实现多次重复回收。
[0110]
将实施例1中的弹性体样品薄膜切割成零散的块状，再经过热压机在150℃下重新制备成薄膜得到第二次薄膜，重复上述切割、热压步骤获得第三次、第四次、第五次回收的薄膜；图15为五次回收实施例1中制备的植物油基室温自主愈合弹性体机械性能图；图16为各实施例和对比例制备的植物油基室温自主愈合弹性体机械性能对比图；由图15和图16可知，植物油基自主愈合弹性体不仅能够实现多次的物理回收，而且能够通过调控植物油基二元醇的含量得到一系列性能各异的植物油基室温自主愈合弹性体。
[0111]
本发明提出基于植物油脂与二硫键协同诱导自愈合的植物油基弹性体体系，不仅具有良好的机械性能，也可在室温下进行自主愈合，以植物油基自愈合弹性体为基底，在材料表面引入优异导电性能的液态镓、铟或镓铟合金，以获得自愈合导电柔性器件，实现自愈合电子器件能够承受可拉伸、弯曲、折叠等柔性特征，拓展其应用领域。
[0112]
本发明通过选择合适的软段和硬段兼顾植物油基室温自主愈合弹性体材料的机械性能、自愈合性能和可回收性能，再采用喷涂法制备出了高导电性的植物油基室温自主愈合可拉伸柔性器件。
[0113]
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。