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本文评述了目前国内外自修复技术特别是微胶囊型自修复技术的特点和研究现状,采用原位聚合法制备了包覆修复剂的微胶囊,考察了合成条件对微胶囊性能的影响,采用扫描电镜(SEM)观察了微胶囊表面形态;借助红外光谱仪和热重分析仪对微胶囊组成、热稳定性进行了表征。为了考察与自修复效率密切相关的微胶囊储存稳定性及其密封性,首次采用失重法研究了微胶囊的释放性能。另外本文还对不同含量、粒径、表面形貌微胶囊的引入对两类聚合物材料及纤维增强复合材料弯曲性能的影响进行了研究,并用SEM观察了微胶囊在树脂基体中分散状态及两者间的界面粘结形态。
实验结果表明:
(1)PAAS分散剂用量10﹪、起始pH为3.5、搅拌速率为430rpm、醛尿比为2∶1,微胶囊化过程中添加白炭黑可制得粒径、球形度和独立分散性较理想的微胶囊;
(2)起始pH越低、芯壁比越小、放置的环境温度越低,芯材的释放速率越缓慢,微胶囊的稳定性越好;
(3)过程中添加白碳黑可提高微胶囊密封性及其稳定性;
(4)随着微胶囊粒径和含量的增大,材料弯曲性能呈下降趋势;不含白碳黑微胶囊的引入使材料的弯曲性能比含白碳黑微胶囊材料的弯曲性能下降更多。SEM观察前者的断面上可见较多残留的破裂微胶囊,且在树脂中的分散性变差,后者的断面上只见微胶囊脱粘留下的凹坑。