SiO2基微膠囊及其單微膠囊自修復(fù)材料的制備與性能研究.pdf

1、功能聚合物材料已經(jīng)廣泛應(yīng)用于防腐、防污、抗菌、保護(hù)和裝飾等用途。先進(jìn)功能聚合物涂層因其質(zhì)輕、靈活可調(diào)控以及易操作等優(yōu)點(diǎn)作為保護(hù)屏障應(yīng)用于航天器上，這對于航天器可靠軌道運(yùn)行尤為重要。但是由于苛刻的空間環(huán)境，例如，原子氧、帶電粒子、熱交變、空間碎片和紫外輻照的影響，會導(dǎo)致航天器在長時(shí)間運(yùn)行過程時(shí)在表面涂層產(chǎn)生微裂紋。然而，這些微裂紋不能及時(shí)被檢測并修復(fù)，微裂紋的延伸不僅會使涂層失去保護(hù)作用，而且會影響到航天器的安全性以及降低使用壽命。引入微

2、膠囊自修復(fù)涂層的概念，既可以解決上述問題還能減少維修費(fèi)用。而該技術(shù)的關(guān)鍵在于自修復(fù)微膠囊的制備。
　　本文首先通過改進(jìn)的原位聚合方法，以環(huán)氧樹脂為囊芯，SiO2為囊壁，制備了粒徑均一、化學(xué)和熱穩(wěn)定的微膠囊。微膠囊的殼層厚度可以通過調(diào)節(jié)HCl水溶液的濃度和囊芯材料中TEOS的添加量來實(shí)現(xiàn)，基于氫離子和帶負(fù)電的二氧化硅低聚物之間的交替靜電作用通過類似于層-層自組裝的方式進(jìn)行調(diào)節(jié)。此外，乳化過程中，攪拌速度的大小會影響微膠囊的粒徑大小。

3、攪拌速度由6000rpm增至15000rpm時(shí)，粒徑由52μm降低到10μm，這與攪拌槳對乳液的剪切作用有關(guān)。利用改進(jìn)的原位聚合方法還可以分別制備聚二甲基硅氧烷和丙烯酸樹脂為囊芯的微膠囊，證明此方法的普遍應(yīng)用性。
　　其次，通過上述方法成功地合成了同時(shí)含有環(huán)氧樹脂（E-51和A1815）和陽離子光引發(fā)劑（PI6992）的單分散二氧化硅基微膠囊。單微膠囊自修復(fù)體系顯示了較高的化學(xué)和熱穩(wěn)定性、較高的修復(fù)效率以及在航空航天領(lǐng)域的潛在應(yīng)用