一种基于光热效应的愈合材料及其制备方法和应用与流程

本发明涉及高分子材料的，尤其是涉及一种基于光热效应的愈合材料及其制备方法和应用。

背景技术：

1、目前，包括聚氨酯在内的许多聚合物材料在生产、加工和使用过程中会不可避免地受到光照、温度、应力等影响，从而导致材料性能下降、使用寿命降低和资源的浪费。具有自修复性能的聚合物材料不仅可以大大提高材料的可靠性和使用效率，而且能够有效地减少资源消耗。

2、现有的聚氨酯材料虽然满足了自修复和透明度的要求，然而其应用环境仍具有一定的限制，例如将聚氨酯材料运用在一些能够接触到油污的场所，聚氨酯材料遇到油污会发生溶解，导致其无法实现其自修复的功能，严重影响其使用寿命和使用范围。

3、为此，公开号为cn116655888a的专利申请公开了一种自修复材料及其制备和回收利用方法，通过氨基封端的聚乙二醇、二（邻氨基）苯基二硫和三环氧丙基异氰尿酸酯在四氢呋喃溶液中生成含有二硫键和杂原子的交联网状高分子材料，其中致密的交联网状以及杂原子使得材料具有耐油污的性质，能够适用于不同的使用环境。然而该种自修复材料的自修复特征是基于加热的条件，因此自修复材料涂覆基材需要具备可拆卸可移动的属性以使得自修复材料移动至较高的温度条件下，例如90℃，因此适用范围较窄。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种基于光热效应的愈合材料及其制备方法和应用，以解决现有技术中自修复材料适用范围窄的技术问题。

2、本发明提供一种基于光热和分子润滑效应的愈合材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

3、步骤1、将氨基封端的聚乙二醇、聚乙二醇、二（邻氨基）苯基二硫和三环氧丙基异氰尿酸酯在四氢呋喃溶剂中混合并发生聚合反应，获得预聚体溶液；

4、步骤2、在预聚体溶液中加入mos2并混合均匀，获得耦合溶液；

5、步骤3、将耦合溶液涂覆在基材表面，固化后在基材表面获得愈合材料；

6、其中，在步骤1中，氨基封端的聚乙二醇、聚乙二醇、二（邻氨基）苯基二硫和三环氧丙基异氰尿酸酯的质量比为0.8:（0~6）:0.75:0.9。

7、进一步地，氨基封端的聚乙二醇、聚乙二醇、二（邻氨基）苯基二硫和三环氧丙基异氰尿酸酯的质量比为0.8:（2~4）:0.75:0.9。

8、进一步地，在步骤1中，聚合反应的条件为：在50°c下反应24~72h。

9、进一步地，在步骤2中，加入的mos2占氨基封端的聚乙二醇、聚乙二醇、二（邻氨基）苯基二硫和三环氧丙基异氰尿酸酯总质量的5%~25%。

10、进一步地，在步骤2中，混合均匀采用在100w功率下，超声30min。

11、进一步地，在步骤3中，固化的条件为：在80°c下固化10~24h。

12、本发明还提供了一种基于光热和分子润滑效应的愈合材料，由上述制备方法制得。

13、同时，还公开了上述愈合材料的应用，能够作为超亲水涂层材料使用，涂覆在玻璃或者热交换器表面。

14、与现有技术相比较，本发明的有益效果在于：

15、（1）本发明中的大分子聚乙二醇不参与聚合反应，在合成过程中聚乙二醇与聚合反应形成的交联网络结构形成互穿结构，且与网络结构形成氢键（-oh与n，s，o）增加光响应自愈合位点，形成基于网络互穿二硫键耦合氢键自愈合的方式。同时，将mos2加入愈合材料的合成体系，利用mos2具有优异的光热转化特性，使材料经过光照后升温，实现自愈合的目的。

16、（2）本发明中的聚乙二醇在合成过程中可以增加体系粘度，以降低mos2的沉降作用，实现二硫化钼在固化样品的表面；而聚乙二醇与交联网络结构形成的互穿结构运动阻力较大，因此mos2的润滑作用能够降低升温后运动阻力，起到自润滑作用；同时，mos2和聚乙二醇形成氢键增加光响应自愈合位点。

技术特征：

1.一种基于光热和分子润滑效应的愈合材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的基于光热和分子润滑效应的愈合材料的制备方法，其特征在于，氨基封端的聚乙二醇、聚乙二醇、二（邻氨基）苯基二硫和三环氧丙基异氰尿酸酯的质量比为0.8:（2~4）:0.75:0.9。

3.根据权利要求1所述的基于光热和分子润滑效应的愈合材料的制备方法，其特征在于，在步骤1中，聚合反应的条件为：在50°c下反应24~72h。

4.根据权利要求1所述的基于光热和分子润滑效应的愈合材料的制备方法，其特征在于，在步骤2中，加入的mos2占氨基封端的聚乙二醇、聚乙二醇、二（邻氨基）苯基二硫和三环氧丙基异氰尿酸酯总质量的5%~25%。

5.根据权利要求1所述的基于光热和分子润滑效应的愈合材料的制备方法，其特征在于，在步骤2中，混合均匀采用在100w功率下，超声30min。

6.根据权利要求1所述的基于光热和分子润滑效应的愈合材料的制备方法，其特征在于，在步骤3中，固化的条件为：在80°c下固化10~24h。

7.一种基于光热和分子润滑效应的愈合材料，其特征在于，由权利要求1~6中任一项所述的制备方法制得。

8.一种如权利要求1~7中任一项所述的制备方法制得的愈合材料的应用，其特征在于，作为超亲水涂层材料使用。

9.根据权利要求8所述的应用，其特征在于，将愈合材料涂覆在玻璃或者热交换器表面。

技术总结
本发明涉及涉及高分子材料的技术领域，公开了一种基于光热效应的愈合材料及其制备方法和应用，愈合材料通过如下方式制得：将氨基封端的聚乙二醇、聚乙二醇、二（邻氨基）苯基二硫和三环氧丙基异氰尿酸酯在四氢呋喃溶剂中混合并发生聚合反应，获得预聚体溶液；在预聚体溶液中加入MoS<subgt;2</subgt;并混合均匀，获得耦合溶液；将耦合溶液涂覆在基材表面，固化后在基材表面获得愈合材料；上述制得的愈合材料能够用作超亲水涂层。本发明中大分子聚乙二醇在合成过程中聚乙二醇与聚合反应形成的交联网络结构形成互穿结构，且与网络结构形成氢键增加光响应自愈合位点，并且利用MoS<subgt;2</subgt;具有优异的光热转化特性，使材料经过光照后升温，实现自愈合的目的。

技术研发人员：潘生林,封亚辉,王慧,黄可,严文勋,张剑,郑建明,易曦朕,朱海欧,周宇航
受保护的技术使用者：南京海关工业产品检测中心
技术研发日：
技术公布日：2024/3/12