自修复材料ppt课件
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复合树脂修复PPT课件
②无机填料--如石英,玻璃粉,瓷粉,水 晶粉(氮化硅,硼酸铝锂)可提高抗压强 度,硬度.因热膨胀系数各不同,无机填 料必须经有机硅烷处理使热膨胀系数 接近.
第7页/共49页
Байду номын сангаас
③引发体系:
引发剂：促使树脂正常聚合反应的进 行.(氧化还原体系,混合型体系) 稀释剂:减少树脂基质的粘度，交联、 增韧、增塑，并提高分子量。 交联剂:使线型分子--网状分子，提高 抗压强度与硬度
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1.下列窝洞预备的原则中，哪一项是错误的？ A.去净腐质 B.保护牙髓
C.制备抗力形 D.窝洞点角、线角均为钝角
2中等深度以上龋，银汞合金充填时需垫 底，其原因为银汞合金有 A．牙髓刺激性 B．流动性 C．传导性 D．膨胀性 E．收缩性
第48页/共49页
感谢您的观看！
第49页/共49页
• 常用酸蚀剂： 10%的磷酸、2.5%硝酸和一些有机酸
第27页/共49页
（4）釉质黏结剂 多为不含无机填料或少量填料的低黏度树脂，如Bis-GMA及其改性物
应用目的： A 增强修复树脂与釉质的粘结强度 B 减少了釉质与修复树脂界面的孔隙 C 有效防止洞缘与修复体间出现缝隙而致的微渗漏
第28页/共49页
第30页/共49页
•
常用的处理剂：
0.5mol/L EDTA、10%磷酸、20%聚丙烯酸、10%马来酸及10-3溶液。 10-3溶液为枸橼酸和3%三氯化铁
• 理想的处理剂： 1. 只去除牙本质表面的涂层，不除去管塞 2. 管周牙本质脱矿 3. 牙本质表层脱矿
第31页/共49页
• 底胶： 实际上是黏结促进剂，含有溶于有机溶剂的（丙酮或乙醇）的亲水单体，如：
二、复合树脂修复术
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Байду номын сангаас
③引发体系:
引发剂：促使树脂正常聚合反应的进 行.(氧化还原体系,混合型体系) 稀释剂:减少树脂基质的粘度，交联、 增韧、增塑，并提高分子量。 交联剂:使线型分子--网状分子，提高 抗压强度与硬度
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1.下列窝洞预备的原则中，哪一项是错误的？ A.去净腐质 B.保护牙髓
C.制备抗力形 D.窝洞点角、线角均为钝角
2中等深度以上龋，银汞合金充填时需垫 底，其原因为银汞合金有 A．牙髓刺激性 B．流动性 C．传导性 D．膨胀性 E．收缩性
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• 常用酸蚀剂： 10%的磷酸、2.5%硝酸和一些有机酸
第27页/共49页
（4）釉质黏结剂 多为不含无机填料或少量填料的低黏度树脂，如Bis-GMA及其改性物
应用目的： A 增强修复树脂与釉质的粘结强度 B 减少了釉质与修复树脂界面的孔隙 C 有效防止洞缘与修复体间出现缝隙而致的微渗漏
第28页/共49页
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•
常用的处理剂：
0.5mol/L EDTA、10%磷酸、20%聚丙烯酸、10%马来酸及10-3溶液。 10-3溶液为枸橼酸和3%三氯化铁
• 理想的处理剂： 1. 只去除牙本质表面的涂层，不除去管塞 2. 管周牙本质脱矿 3. 牙本质表层脱矿
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• 底胶： 实际上是黏结促进剂，含有溶于有机溶剂的（丙酮或乙醇）的亲水单体，如：
二、复合树脂修复术
自修复混凝土解析PPT课件
凝土裂缝重新愈合。
•1994年
美国伊利诺伊斯 大 学 的 Carolyn Dry教授，将缩醛 高分子溶液作为 胶粘剂注入到空 心玻璃纤维或者 空心玻璃短管内， 放入到混凝土中， 从而形成了智能 型仿生自愈合神 经网络系统。
•1996年
美 国 Illinois 大 学 的 ATRE 实 验 室 在混凝土桥面内 预装有低模量的 内含修复胶粘剂 的修复管当混凝 土产生横向收缩 时，横向收缩应 变使管破修复胶 粘剂从管中留出， 填充愈合桥面的 裂管裂缝。
第27页/共35页
裂纹修复的过程即CaCO3沉积的过程，包括一系 列的生化反应。
裂巴嗜纹氏微碱自芽生微修孢物生复杆修物的菌复机是制微应生尿能物素在新酶混陈凝代土谢的引服起役氨的寿、，命C具O期2有间纯不天断然地无发C污挥aC染作O的用3 特，点而。
水泥角基色裂纹微生物修复制技造术在此方面具有水很解大的潜力，因为沉假积如条件
裂纹宽度：左跨跨中底部裂缝宽度修复前为1. 18 mm，修复后为0. 48 mm 右跨跨中底部裂缝宽度修复前为1. 33 mm，修复后为0. 54 mm
第14页/共35页
02 基于空芯光纤和空芯纤维的自修复 制备原理：
将胶黏剂注入到中空玻璃纤维并埋到混凝土中， 从而形成智能仿生自愈合网络系统。当混凝土结 构在外部荷载和环境作用下出现损伤和裂纹时， 纤维内胶黏剂流出渗入裂纹，化学作用下胶黏剂 发生固化，从而抑制开裂，进一步修复裂纹。自 愈合后的混凝土强度和延性都得到了提高。
• 生物有机体的显著特点之一是具有再生机能。
受到破坏后，机体能自动修复创伤。
• 骨——具有自修复和自适应特性的范例。
骨折——血管破裂——血液流出——凝结——伤口修复
生物体的 损伤自修
•1994年
美国伊利诺伊斯 大 学 的 Carolyn Dry教授，将缩醛 高分子溶液作为 胶粘剂注入到空 心玻璃纤维或者 空心玻璃短管内， 放入到混凝土中， 从而形成了智能 型仿生自愈合神 经网络系统。
•1996年
美 国 Illinois 大 学 的 ATRE 实 验 室 在混凝土桥面内 预装有低模量的 内含修复胶粘剂 的修复管当混凝 土产生横向收缩 时，横向收缩应 变使管破修复胶 粘剂从管中留出， 填充愈合桥面的 裂管裂缝。
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裂纹修复的过程即CaCO3沉积的过程，包括一系 列的生化反应。
裂巴嗜纹氏微碱自芽生微修孢物生复杆修物的菌复机是制微应生尿能物素在新酶混陈凝代土谢的引服起役氨的寿、，命C具O期2有间纯不天断然地无发C污挥aC染作O的用3 特，点而。
水泥角基色裂纹微生物修复制技造术在此方面具有水很解大的潜力，因为沉假积如条件
裂纹宽度：左跨跨中底部裂缝宽度修复前为1. 18 mm，修复后为0. 48 mm 右跨跨中底部裂缝宽度修复前为1. 33 mm，修复后为0. 54 mm
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02 基于空芯光纤和空芯纤维的自修复 制备原理：
将胶黏剂注入到中空玻璃纤维并埋到混凝土中， 从而形成智能仿生自愈合网络系统。当混凝土结 构在外部荷载和环境作用下出现损伤和裂纹时， 纤维内胶黏剂流出渗入裂纹，化学作用下胶黏剂 发生固化，从而抑制开裂，进一步修复裂纹。自 愈合后的混凝土强度和延性都得到了提高。
• 生物有机体的显著特点之一是具有再生机能。
受到破坏后，机体能自动修复创伤。
• 骨——具有自修复和自适应特性的范例。
骨折——血管破裂——血液流出——凝结——伤口修复
生物体的 损伤自修
自修复的材料
材料在纺织上的应用
美国发明了一种具有自修复功能的中空纤 维，这种中空纤维含有一种修正调节剂，在受到 内部或外部刺激下可释放调节剂，当纺织品受力 产生裂纹时，中空纤维释放化学药剂可粘合裂 纹。
PPT模板下载：/moban/
结语
智能自修复材料对于提高产品的安全性和可靠性有着深远的意义。 在材料已经投入使用就不可能对其修复或修复不现实的情况下， 这种方法应该能够表现出其特殊的优势。外太空探索飞行器、人 造卫星、火箭发动机的元件以及移植人造器官方面将是这种技术 的首选应用场合。此外，这种自修复智能材料今后在空间站建设、 桥梁建设等工程中也有望一试身手。 尽管智能自修复材料的应用尚处于初级阶段，研究工作在许多方 面有待于新的突破，但它依然前景光明，并会像计算机芯片那样 引起人们的重视，推动诸多方面的技术进步，开拓新的学科领域 并引起材料与结构设计思想的重大变革.
自修复材料
1.自修复材料分类 2.自修复材料研究进展
3.自修复材料在纺织上的应用
.
自修复材料分类
1).依靠共价键的自修复
2).依靠超分子相互作用的自修复
3).修复性质的多样性
自修复材料的研究进展
自修复材料的研究进展
自修复材料目前的发展方向主要以材料性能和功能为导 向，性能方面主要关注材料是否能同时具备优异力学性 能与自修复功能。 例如，微胶囊型的裂纹响应效率提升，本征型自修复材 料的修复速度的提高，如何在自修复的过程中保持一定 的材料性能也是研究的重点。 而在功能方面，则主要结合实际应用需求为材料寻求新 的发展，比如上述的人工肌肉等生物医用材料、耐磨透 光防雾涂料等。
自修复材料
自修复材料的概念源于对生物体 自愈合现象的仿生研究，该类材 料在受到损伤时可进行自修复并 恢复一定程度的力学等性能。对 高分子材料而言，其受机械力损 伤后一般发生大子链均裂或异裂 而使材料产生微裂纹，此类微裂 纹很难探测，而微裂纹的产生往 往会引起高子材料失效，因此快 速修复微裂纹对诸多工程领域的 高分子材料来讲尤为重要。。
美国发明了一种具有自修复功能的中空纤 维，这种中空纤维含有一种修正调节剂，在受到 内部或外部刺激下可释放调节剂，当纺织品受力 产生裂纹时，中空纤维释放化学药剂可粘合裂 纹。
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结语
智能自修复材料对于提高产品的安全性和可靠性有着深远的意义。 在材料已经投入使用就不可能对其修复或修复不现实的情况下， 这种方法应该能够表现出其特殊的优势。外太空探索飞行器、人 造卫星、火箭发动机的元件以及移植人造器官方面将是这种技术 的首选应用场合。此外，这种自修复智能材料今后在空间站建设、 桥梁建设等工程中也有望一试身手。 尽管智能自修复材料的应用尚处于初级阶段，研究工作在许多方 面有待于新的突破，但它依然前景光明，并会像计算机芯片那样 引起人们的重视，推动诸多方面的技术进步，开拓新的学科领域 并引起材料与结构设计思想的重大变革.
自修复材料
1.自修复材料分类 2.自修复材料研究进展
3.自修复材料在纺织上的应用
.
自修复材料分类
1).依靠共价键的自修复
2).依靠超分子相互作用的自修复
3).修复性质的多样性
自修复材料的研究进展
自修复材料的研究进展
自修复材料目前的发展方向主要以材料性能和功能为导 向，性能方面主要关注材料是否能同时具备优异力学性 能与自修复功能。 例如，微胶囊型的裂纹响应效率提升，本征型自修复材 料的修复速度的提高，如何在自修复的过程中保持一定 的材料性能也是研究的重点。 而在功能方面，则主要结合实际应用需求为材料寻求新 的发展，比如上述的人工肌肉等生物医用材料、耐磨透 光防雾涂料等。
自修复材料
自修复材料的概念源于对生物体 自愈合现象的仿生研究，该类材 料在受到损伤时可进行自修复并 恢复一定程度的力学等性能。对 高分子材料而言，其受机械力损 伤后一般发生大子链均裂或异裂 而使材料产生微裂纹，此类微裂 纹很难探测，而微裂纹的产生往 往会引起高子材料失效，因此快 速修复微裂纹对诸多工程领域的 高分子材料来讲尤为重要。。
基于芳香族二硫化物自修复弹性体的相关探索 ppt课件
PPG中只有羟基与C连接，而在产物中酯键的生成则增
加了-C-O-键，故后者峰更高。
三、目标弹性体的合成、表征、分析 Step3
PPG7（聚丙二醇）和IPDI（异佛尔酮二异氰酸酯）合成 二异氰酸端基-聚氨酯预聚物8
红外谱图及分析如下：
由于步骤3与步骤2所用反应物几乎等同，所以红外光谱图变化也基 本一致，故其分析同上。
三、目标弹性体的合成、表征、分析
PPG中 -OH伸 缩振动
产物6 中-NH 伸缩振 动
-CH2 、-CH3 伸缩振
动
-NCO 伸缩振 动
-C=O 伸缩 振动
-NH （酰胺II带 ）弯曲振动
三、目标弹性体的合成、表征、分析 Step4 自修复材料的合成以及自修复实验的演示
将上述合成的聚氨酯预聚物6和8与1a反应合成目标产物聚 （脲聚氨酯）9a，由于产物中生成了脲基，而反应物中的 -NCO消失，故有如下谱图：
一、传统自修复材料简介
文章主要研究对象是自修复热固性弹性体
形成自修复弹性体的设想：
在聚合物网中引入可逆的或可替换的键，即材料发生断裂 时能够重新形成化学交联点从而自修复、恢复其完整性。
实施方案：
共价化合物之间的转换
超分子间作用力
由于共价键作用力比超分子间作用力强， 前者比后者有更好的机械强度
聚氨酯通式
三、目标弹性体的合成、表征、分析
PPG中 -OH伸 缩振动
产物6 中-NH 伸缩振 动
-CH2 、-CH3 伸缩振
动
具体分析见下页
-NCO 伸缩振 动
-C=O 伸缩 振动
-NH （酰胺II带 ）弯曲振动
三、目标弹性体的合成、表征、分析
t=0时刻，3477cm-1 处为PPG中-OH伸缩振动峰，反应
自组装(自修复)材料
谢谢大家！
自组装（自修复）材料
基于非共价键的本征型自修复聚合物材料
对于外援型自修复聚合物材料，聚合物基体中微胶囊、微管等， 受到外力作用而破裂，释放出的单体在一定条件下实现再聚合达 到修复效果，其本质算是修补过程。显然，这种外援型修复效果 受限于修复试剂包覆效果，引发单体聚合需要的苛刻条件，以及 修复次数有限等而发展缓慢。
自组装（自修复）材料
微胶囊法
自组装（自修复）材料
微胶囊法
微胶囊中的囊芯的释放可分为因瞬间被打破而释放和逐 渐从胶囊中缓慢释放两种情况。 瞬间释放：
1、用各种形式的外力如机械压碎、摩擦以及使之变 形等方法使胶囊破裂；
2、在热的作用下使之熔化； 3、用化学方法如酶的攻击，溶剂(包括水)的溶解或提 取的方法等。
自组装（自修复）材料应用前景
手机碎屏
自组装（自修复）材料应用前景
“自我修复材料”的应用范围极为广泛，包括 军用装备、电子产品、汽车、飞机、建筑材料等 领域，其中以其在智能手机和平板电脑屏幕上的 应用最受关注。
该技术的重大意义在于，可避免资源与资金的 浪费。在过去，一旦手机屏幕破损，用户不得不 将之丢弃，这样势必会造成浪费，而“自我修复 材料”能有效地解决这方面的问题。
2.复）材料
自组装（自修复）材料是一种在物体受损时能够进 行自我组装或修复的新型材料。这种材料被注入到 塑料聚合物内，当物体开裂时，注入的材料会释放 出来，对受损的物体表面进行自动修复。
自组装（自修复）材料的发展
2001年，White等首先制备出微胶囊包覆型自修 复材料。
此后十年，自修复材料得到了快速发展。
科学家们已经通过各种不同的策略和方法制备出了 许多自修复材料，主要包括金属材料，陶瓷材料，以 及聚合物材料。
智能材料课件(2023版ppt)
04
应用领域拓展：从传统的建筑、汽车等领域， 拓展到生物医学、航空航天等新兴领域
智能材料的应用前景
建筑领域：智能材料可用 于建造更安全、节能、环 保的建筑
航天领域： 智能材料可 用于开发新 型航天材料， 推动航天事 业发展
01 06
05
军事领域：智能材料可用 于制造高性能武器装备， 提高军事实力
医疗领域：智能材料可用 于开发新型医疗设备，提
芯片等，提高电子产品的性能和功能
2
智能材料的特 性
感知特性
智能材料能够感知外部环境 的变化，如温度、压力、湿 度等。
智能材料能够根据外部环境 的变化做出响应，如改变颜 色、形状、硬度等。
智能材料能够存储和记忆外 部环境的信息，如温度、压 力、湿度等。
智能材料能够根据存储和记 忆的信息进行自我调节，如 改变颜色、形状、硬度等。
02 优点：制备过程简单，成本 低，可大规模生产
03 缺点：制备时间较长，需要 精确控制反应条件
04 应用：可用于制备纳米材料、 生物材料、光电材料等
模板法
模板法是一种制备智 能材料的常用方法， 通过将功能材料与模
板结合，形成具有特 1
定结构的智能材料。
模板法可以制备出具 有特定功能的智能材
4
料，如形状记忆材料、
智能材料生产 技术的发展
2
智能材料生产 设备的研发
3
智能材料生产 工艺的优化
4
智能材料生产 成本的降低
5
智能材料生产 效率的提高
6
智能材料生产 质量的控制
智能材料的应用拓展
智能材料在 航空航天领 域的应用
智能材料在 生物医学领 域的应用
智能材料在 汽车工业领 域的应用
富血小板血浆(PRP)的制备和运用ppt课件
PRP文献总量
7000
PRP文献总量
6000
5000
4000
3000 2000 2002 2004 2006 2008 2010 2012
PRP临床文献
550 450 350 250 150
临床文献
13
PRP临床应用
14
PRP应用于骨修复的研究
PRP刺激软骨细胞增殖和基质的生物合成
(Akeda K, et al. O&C. 2006 )
随后PRP用于骨组 织、软组织创面，肌腱韧 带等
1997年Whitman和1998年Marx 将PRP应用于口腔颌面外科，取得了 良好的临床疗效。
PRP应用于临床上修复骨组 织
自体
最早在1982年Matras将FG应用于 颌面外科取得了良好的临床疗效。
纤维蛋白胶（FG）
同种异体
12
PubMed文献检索结果
血小板凝胶复合冻干骨片能够增加其成骨作用。
(J Bone Joint Surg Am. 2007)
膝关节骨性关节炎临床实践指南第二版
推荐10 对于症状性膝关节骨关节炎患者，我们不能推荐或者反对使用生长因子或富血小板血浆 推荐等级：不确定 描述：不确定的推荐意思是我们缺少强有力的证据来证明其对患者的有益性和潜在危害。
网球肘
视觉疼痛评分（VAS）与上 肢功能评分（DASH）PRP组 都优于局封
Chronic severe lateral epicondylitis
PRP 局封 P 值
Patient 51 s
VAS 76% (25%)
DASH 76%
49 47% <0.001 50% =0.005
Taco Gosens, MD, from St. Elizabeth Hospital in Tilburg, the -N-e-thAemrelriacnadns Association of Orthopaedic Surgeons (AAOS) 2010 Annual Meeting
自修复材料及其制备
一般所选择的胶液：改性的氰基丙烯酸乙酯胶 粘剂；双组分环氧树脂胶和聚氨酯、丙烯酸酯 等修复剂。
热可逆交联反应法
• 热可逆交联反应法 • 该方法主要是利用有机化学反应中传统的Diels-
Alder(DA)热环加成可逆共聚反应，该可逆交联聚合反应 是指具有双烯体结构的呋喃多聚体和亲双烯体结构的马来 酰亚胺两种物质，在热条件的引发下形成由共价键连接的 聚合物大分子的发生环加成反应。
自我修复又叫材料的智能化，它要求材料具有 一些生物体具有的特殊功能，能够自动的感知 外界环境的刺激并做出相应的反应。 智能材料的智能体现在同时具有感知和激励双 重功能。也就是在无外界作用的情况下，当材 料产生微小的裂纹时，智能仿生自修复材料自 我修复的能力，是模仿生物体的自修复特征得 以实现的。
自修复复合材料
自修复材料分类
• 另一类主要是通过在材料内部分散或复合一些功 能性物质来实现的,这些功能性物质主要是装有化 学物质的纤维或胶囊。在材料中注入某些高分子 聚合物，当物体开裂时，注入的材料会释放出来， 对受损的物体表面进行自动修复。
微胶囊自修复材料的制备
• 微胶囊法修复演示图
微胶囊自修复材料的制备
• 缓慢释放现象的原因主要有： 1、随着时间的增加使微胶囊的壁材发生一些微小 的改变(如变薄或发生变形)； 2、壁膜本身并非均匀连续的高聚物,是存在空洞 的； 3、壁材性质的不同，对囊芯释放的阻力也不同。
纤维法自修复材料的制备
• 液芯纤维法：基本原理是将装有修复剂的空心纤 维嵌入在玻璃微珠填充的环氧树脂基体中，通过 工艺优化制备自修复复合材料。该修复剂可以是 单组分的，也可以是双组份的黏合剂，将修复剂 复合到材料中，一旦材料在使用过程中出现裂纹， 裂纹的扩展将导致液芯纤维破裂，释放出黏合剂 到裂纹处固化使机体愈合，阻止了裂纹的进一步 扩展，进而材料达到了修复的目的。
热可逆交联反应法
• 热可逆交联反应法 • 该方法主要是利用有机化学反应中传统的Diels-
Alder(DA)热环加成可逆共聚反应，该可逆交联聚合反应 是指具有双烯体结构的呋喃多聚体和亲双烯体结构的马来 酰亚胺两种物质，在热条件的引发下形成由共价键连接的 聚合物大分子的发生环加成反应。
自我修复又叫材料的智能化，它要求材料具有 一些生物体具有的特殊功能，能够自动的感知 外界环境的刺激并做出相应的反应。 智能材料的智能体现在同时具有感知和激励双 重功能。也就是在无外界作用的情况下，当材 料产生微小的裂纹时，智能仿生自修复材料自 我修复的能力，是模仿生物体的自修复特征得 以实现的。
自修复复合材料
自修复材料分类
• 另一类主要是通过在材料内部分散或复合一些功 能性物质来实现的,这些功能性物质主要是装有化 学物质的纤维或胶囊。在材料中注入某些高分子 聚合物，当物体开裂时，注入的材料会释放出来， 对受损的物体表面进行自动修复。
微胶囊自修复材料的制备
• 微胶囊法修复演示图
微胶囊自修复材料的制备
• 缓慢释放现象的原因主要有： 1、随着时间的增加使微胶囊的壁材发生一些微小 的改变(如变薄或发生变形)； 2、壁膜本身并非均匀连续的高聚物,是存在空洞 的； 3、壁材性质的不同，对囊芯释放的阻力也不同。
纤维法自修复材料的制备
• 液芯纤维法：基本原理是将装有修复剂的空心纤 维嵌入在玻璃微珠填充的环氧树脂基体中，通过 工艺优化制备自修复复合材料。该修复剂可以是 单组分的，也可以是双组份的黏合剂，将修复剂 复合到材料中，一旦材料在使用过程中出现裂纹， 裂纹的扩展将导致液芯纤维破裂，释放出黏合剂 到裂纹处固化使机体愈合，阻止了裂纹的进一步 扩展，进而材料达到了修复的目的。
自愈合与自修复混凝土_图文
[1]交通运输部发布《2014年全国收费公路统计公报》[J];交通企业管理，2015.（323） [2]孙道胜，陈远远，王爱国，孙鹏,肖力.自愈合和自修复混凝土的研究进展[J].材料导报Ａ:综述 篇.2014,28(6);135 [3]姚武，钟文慧．混凝土损伤自愈合的机理[J]．材料研究学报,2006,20(1);24 [4]钱春香，罗 勉，潘庆峰，李瑞阳.自修复混凝土中微生物矿化方解石的形成机理[J].硅酸盐学 报,2013,41(5),621-626 [5]JONKERS H M.Becteria-based self-healing concret[J].Heron,2011,56(1/2):1-20 [6]WIKTOR V,JONKERS H M,Quantification of crack-healing in novel bacteria-based selfhealing concret[J].CemConer Compos,2011,339(7):763-770 [7]RINCON P.KEY test for rehealable concret [OB/L]. /news/scienceenvironment-20121303 [8]匡亚川,欧进萍.内置纤维胶液管钢筋混凝土梁裂缝自愈合行为试验和分析[J].土木工程学 报.2005.38(4),53-59, [9]THAO T D P.Quasi-brittle Self-Healing Materials;Numerical Modelling and Application in Civil Engineering[D].Singapore;National University of Singapore,2011. [10]吕忠，陈惠苏.水泥基材料裂缝自主愈合研究进展[J].硅酸盐学报.2014,42(2):156-168 [11]WHITE S R,SOTTOS N R,GEUBELLE P H,etal.Autonomic healing of polymer composite[J], Nature,2001,409(6822):794-797 [12]万健，韩超.微胶囊自修复混凝土的实验研究及性能评价[J].新型建筑材料.2014.11(10):40-44
自修复的材料
自修复材料
1.自修复材料分类 2.自修复材料研究进展
3.自修复材料在纺织上的应用
.
自修复材料分类
1).依靠共价键的自修复
2).依靠超分子相互作用的自修复
3).修复性质的多样性
自修复材料的研究进展
自修复材料的研究进展
自修复材料目前的发展方向主要以材料性能和功能为导 向，性能方面主要关注材料是否能同时具备优异力学性 能与自修复功能。 例如，微胶囊型的裂纹响应效率提升，本征型自修复材 料的修复速度的提高，如何在自修复的过程中保持一定 的材料性能也是研究的重点。 而在功能方面，则主要结合实际应用需求为材料寻求新 的发展，比如上述的人工肌肉等生物医用美国发明了一种具有自修复功能的中空纤 维，这种中空纤维含有一种修正调节剂，在受到 内部或外部刺激下可释放调节剂，当纺织品受力 产生裂纹时，中空纤维释放化学药剂可粘合裂 纹。
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结语
智能自修复材料对于提高产品的安全性和可靠性有着深远的意义。 在材料已经投入使用就不可能对其修复或修复不现实的情况下， 这种方法应该能够表现出其特殊的优势。外太空探索飞行器、人 造卫星、火箭发动机的元件以及移植人造器官方面将是这种技术 的首选应用场合。此外，这种自修复智能材料今后在空间站建设、 桥梁建设等工程中也有望一试身手。 尽管智能自修复材料的应用尚处于初级阶段，研究工作在许多方 面有待于新的突破，但它依然前景光明，并会像计算机芯片那样 引起人们的重视，推动诸多方面的技术进步，开拓新的学科领域 并引起材料与结构设计思想的重大变革.
www1pptcommoban美国发明了一种具有自修复功能的中空纤维这种中空纤维含有一种修正调节剂在受到内部或外部刺激下可释放调节剂当纺织品受力产生裂纹时中空纤维释放化学药剂可粘合裂自修复材料在纺织上的应用结语智能自修复材料对于提高产品的安全性和可靠性有着深远的意义
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微胶囊体系： 在高分子材料中，加入由裂纹控制释放的微胶囊型修复试剂， 胶囊内的修复试剂与内置的催化剂接触时发生聚合，修复断 裂面。 微胶囊的制备方法有化学法、相分离法和物理法。化学法是 通过单体小分子发生聚合反应成膜包覆在芯材表面形成微胶 囊，是常用的制备方法。
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1.1 双环戊二烯自修复体系
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展望
未来发展趋势主要为： ①优化和开发新的自修复体系，提高修复效率和自 修复循环次数； ②自修复功能的实现不影响基体材料性能； ③自修复同时具有自诊断功能，使自修复聚合物材 料实现真正意义上的仿生材料； ④从实验室研究走向工程应用。
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Gupta 等在300 nm 厚的聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）膜 顶层沉积了50 nm 厚度SiO2 涂层，再将粒径3.8 nm 的CdSe/ZnS 纳米粒子加入PMMA膜层内。其中纳米粒子 通过聚乙烯氧化物处理可使其优先且均匀地分布PMMA 和 SiO2 界面处。当SiO2脆性层产生裂纹时，纳米粒 子向裂纹区域扩散，并使其附近的聚合物链发生延伸 和扩展，从而起到修复裂纹的作用。
外援型自修复聚合物材料
14723571 翟翠红
目录
❖ 方法分类
❖ 微胶囊自修复技术
❖ 其他自修复技术
❖ 结论展望
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自修复 聚合物材料
外援型 本征型
区别：自修复体系是否需要外加修复剂。
本征型自修复：通过材料内部所特有的化学键或特
征官能团的作用实现自修复功能。
外援型自修复：是通过在材料体系内外加修复剂实
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4.微脉管自修复
微脉管网络自修复聚合物材料微脉管排列方式示意图
微脉管网络自修复体系通过模拟生物体组织自愈合原理，通过 在材料内部埋入具有三维网状结构的微脉管，可实现修复剂的 持续补充，因此可实现材料损伤的多次修复。
b：双组分微脉管网络体系 c：纵横交叉的微脉管网络体系
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在Grubbs 催化剂作用下DCPD 发生的开环易位聚合反应
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1.1 双环戊二烯自修复体系
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微胶囊自修复过程示意图: (a) 基体出现裂纹; (b) 裂纹破坏微胶囊， 修 复剂释放到裂纹面; (c) 修复剂在催化剂作用 下发生交联反应，修复裂 纹
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微胶囊的制备
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可以快速地填充裂缝； ②不能溶解壁材； ③具有良好的室温固化性，可以在裂缝处实现快速的
室温固化； ④ 固化时体积收缩率要小。
壁材则应该满足： ①具有一定的强度但又不能硬度太大 ②不能被涂料中的溶剂所溶解； ③要与涂料中的基体树脂具有良好的附着力； ④要有良好的封闭性，保证芯材不渗透、不扩散。
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现自修复功能。
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外援型自修复方法
1.微胶囊自修复 3.纳米粒子自修复 5.碳纳米管自修复
2.空心纤维自修复 4.微脉管自修复
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1.微胶囊自修复技术
受到损伤
产生微小的裂痕
打开含有治愈剂的微胶囊
治愈剂固化
发生化学反应
治愈剂泄漏、填补了裂痕
裂痕填充
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1.微胶囊自修复技术
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2.中空纤维自修复技术
空心纤维自修复聚合物材料示意图
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中空纤维法自修复过程示意图
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3.纳米粒子自修复
纳米粒子自修复机理: 当材料产生裂纹时，纳米粒子向裂纹区域扩散 （纳米粒子尺寸越小扩散效果越好），扩散后 的纳米粒子相将裂纹处填充从而起到修复的作 用。
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5.碳纳米管自修复
碳纳米管作为材料自修复体系，其修复机理如图所示，将埋植 在基体材料内的碳纳米管充当容器，在其内部储存修复剂分子， 当材料产生裂纹时碳纳米管破裂，修复剂释放出来后吸附在裂 纹处或在裂纹处发生化学反应粘接裂纹实现自修复功能。
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碳纳米管自修复机理示意图
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Liu 等通过分子动力学模拟单壁碳纳米管内存贮苯 乙炔修复剂，并将碳纳米管埋植在内含催化剂的环 氧树脂基体中，模拟结果指出，修复剂苯乙炔可5ps 内填充裂纹处。
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1.2 乙烯基酯树脂自修复体系
（聚硅氧烷）
（二丁基二月酸锡）
内置催化剂微胶囊和相分离修复剂液滴的复合材料的自修复概念示意图
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PDMS
PDES
PDMS 与PDES 在DBTL 作用下发生的化学反应
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芯材的选择上应该满足以下条件： ①具有较低的黏度和良好的流动性，在微胶囊破裂后