一种自修复UV固化材料

致谢：
中国科学院 化学研究所 国家高分子物理开放实验室 张宗波 教授
深圳市科大科技新材料有限公司 全体研发团队
公司简介
公司是一家专业从事辐射固化树脂原材料的研发、生产、销售和技术服务 的高新技术创新型公司
公司现已建成了具有30000吨年产能的UV树脂的生产基地——南雄科大科 技有限公司
公司拥有专业研发实验室，配备了现代化的产品研发设备、检验检测仪器 和小型试生产设备
公司拥有专业化的销售团队共25人，去年销售额为1.5亿人民币。公司目 前拥有深圳，广州，苏州，三个办事处，销售覆盖华南，华东两大市场， 同时向华北和西北，西南及海外延伸。还有一些经销商团队的加盟，对我 们的销售力量，也是极大的补充
公司拥有专业技术人员团队共18人。分为树脂研发，技术支持，产品工程 化和品质管控等团队，为公司提供强有力的技术和产品的支持，以保证公 司的高效运作
B配方自修复固态膜AFM平面与三维形貌
UV自修复材料的修复性能表征
材料固化后，用AFM探针对膜表面进行划痕，然后放置不同时间后 观察自修复状态
自修复前后对比，修复前（左），修复后（右）
温度对自修复UV固化材料的修复性能的影响
本工作在室温至40℃对同一涂料膜进行自修复效果进 行比较，结果表明，随温度升高，自修复速度和效果 均有所提高
30%～40%
14-19%
40%～55%
1%
助剂 1%～3%
自修复UV固化材料的测试结果与讨论
自修复结果表征方法*
场发射扫描电子显微镜（SEM） 原子力显微镜 （AFM）
* 设备由 中国科学院化学研究所 提供使用
不同配方固态膜SEM形貌，样品A（左），样品B（右）
SEM形貌图中可看出A、B两个不同配方自修复UV涂料在经喷涂干燥、光固 化成膜后均有较好的成膜性，在103 nm幅度内均可观察到宏观上较平整的 固态膜形态，但表面仍能看出细微的凹凸。若用AFM观察，当分辨达到纳米 级时，能观察到表面微凸的颗粒状形貌。
一种自修复UV固化材料
报告人：金毕青 2019年9月 中国 上海
自修复材料及其分类 Diels-Alde自修复材料的合成及表征 UV 自修复材料的自修复效果与讨论 致谢
自修复基础理论
自修复材料按照修复机理分类
修复剂释放型自修复材料
微胶囊自修复材料 液芯/中空纤维自修复材料
Diels-Alde 可逆化学/物理反应自修复材料
Diels-Alde 可逆化学/物理反应自修复材料 基本原理：
Diels-Alde 可逆化学/物理反应自修复材料
聚氨酯体系UV固化材料的自修复过程
合成与表征
自修复UV固化树脂的合成
基础原料：己内酯、聚酯或聚醚多元醇，异佛尔酮二异氰酸酯
（IPDI）、丙烯酸羟乙酯
合成方法：反应瓶中依次加入基础原料，混合均匀，加入催化剂和
微胶囊自修复材料
涂层破损，产生裂纹 修复剂填充破损处
聚合反应，完成修复
2001年WHITE教授在Natural上首Βιβλιοθήκη Baidu发表了微囊自修复材料
液芯/中空纤维自修复材料*
中空纤维中包含未固化环氧树脂和固化剂 中空纤维植埋于主体环氧树脂 复合材料发生破坏
含固化剂的未固化环氧树脂渗入裂缝 固化 完成修复
* SWAPAN KUMAR GHOSH. Self-healing materials Fundamentals, Design Strategies, and Applications [M]. Wiley-Vch. Verlag GmbH & Co. KGaA, 2009
阻聚剂，控温在60 ～ 80 ℃，滴加IPDI，保温，NCO 完全反应后放料
表征设备：FTIR
自修复UV固化材料的制样测试
聚氨酯弹性体为主体成膜聚合物，添加适量流平剂，稀释单体， UV固化引发剂等，配制成涂料后喷涂，基材为ABS塑胶板
测试配方
配方组成 UV聚氨酯树脂 稀释单体
稀释溶剂
UV光引发剂
参考用量
公司产品
环氧及改性环氧丙烯酸酯树脂 聚酯及改性聚酯丙烯酸酯树脂 聚氨酯丙烯酸酯树脂 氨基树脂、活性胺及磷酸酯树脂 特殊功能性树脂
2019/9/14
2019/9/14