基于动态二硫键的聚氨酯弹性体自修复及阻尼性能研究

邵春妍; 田秀娟; 温喜梅; 李灿刚; 宋晓杰

doi:10.16452/j.cnki.sdkjzk.2025.05.007

山东科技大学学报（自然科学版） ›› 2025, Vol. 44 ›› Issue (05) : 74 -82. DOI: 10.16452/j.cnki.sdkjzk.2025.05.007

基于动态二硫键的聚氨酯弹性体自修复及阻尼性能研究

邵春妍, 田秀娟, 温喜梅, 李灿刚, 宋晓杰

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摘要

以异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)与聚四氢呋喃多元醇(PTMEG)为原料，通过预聚反应合成具有一定分子量的预聚体，将二硫化物作为扩链剂，制备得到含有二硫键的自修复型聚氨酯材料(PU)。红外光谱和拉曼光谱结果证实了二硫键的存在。通过动态力学分析及拉伸测试探究二硫化物含量对聚氨酯弹性体阻尼性能和机械性能的影响，以及修复时间与温度对聚氨酯弹性体自修复性能的影响。结果表明，二硫键的成功引入为聚氨酯材料提供了良好的自修复性能，60℃处理2 h聚氨酯材料力学性能可恢复90%以上，且聚氨酯涂膜经80℃处理1 min表面划痕能够基本愈合。同时材料具有良好的阻尼及力学性能，随二硫化物含量提高，拉伸强度及阻尼因子均呈现先升高后降低的趋势，其中二硫化物质量分数为2.92%的聚氨酯材料拉伸强度能够达到4.61 MPa,阻尼因子最高为0.79,兼具阻尼与力学性能。