[发明专利]一种自修复丙烯酸粘结聚合物及其制备方法

说明书

本发明旨在提供一种具有自修复功能的丙烯酸粘结聚合物及其制备方法，本发明所述的粘结聚合物具备自行检测微裂纹和修复损伤能力。本发明首先制备出双亲链段微胶囊，微胶囊的分子链具有双亲的链段，能够快速的润湿需要粘结的界面。然后将双亲链段微胶囊作为自修复丙烯酸粘结聚合物的重要组分。经测试发现，本发明制备的自修复丙烯酸粘结聚合物不仅提高了粘结物界面之间的粘结力，在粘结涂层受到外力破坏产生微裂纹时，还能够通过自身微胶囊实现微裂纹的修复，通过扫描电镜观察发现，自修复率达到72%。

技术领域

本发明属于高分子聚合物材料领域，涉及一种具有自修复功能的丙烯酸粘结聚合物及其制备方法。

背景技术

粘结是指两种不同质的物体接近并紧密结合在一起，一般情况下，用于将两种不同质的物体结合在一起物质称为胶黏剂，二者分子间相互吸引力称为粘结力。粘结技术是伴随着胶黏剂的发展而发展起来的。20世纪末，胶黏剂的发展经历了从天然胶黏剂到溶剂型、乳液型合成胶黏剂，到100％固体胶黏剂（热熔胶、光固胶等），再到工程-结构胶黏剂的过程。随着材料科学的发展，胶黏剂性能也有了大大的提高。提高涂层结合强度和快速固化的性能，发展新型环保、耐高温、长寿命、强度高和具有特殊功能的纳米胶黏剂，是粘结技术的主要发展方向。

粘结涂层在实际应用过程中，不可避免地会面临各种损伤问题，小至内部微小裂纹，大至大范围的断裂。实际上，大多数粘结涂层失效的原因是由于早期内部产生的微裂纹难以检测，导致无法对其作出有效补救，致使微裂纹进一步拓展为裂缝，最终造成粘结涂层失去粘结力。基于此，受生物体能够自行修复某些受伤组织从而维护自身生命和健康的启发，具备自行检测和修复损伤能力的自修复粘结涂层应运而生，且一经问世便成为新型智能材料领域的研究热点，吸引了越来越多研究者们的热切关注。

2001年，White及其团队率先首次将基于微胶囊模型的自修复概念引入到高分子材料当中，成功以脲酸树脂（Polyurea Formalldehyde，PUF）为囊壁，双环戊二烯（Dicyclpentadiene DCPA）为自修复单体的微胶囊，与Grubbs催化剂一同植入环氧树脂基体中，成功获得了67%自修复效率。早期的自修复研究多致力于解决该植入型自修复材料无法重复修复的问题，进而开发出了可多次修复的微脉管型自修复体系，研究者们将此类通过植入修复剂实现修复功能的体系定义为外援型自修复体系。由于体系中包埋的修复剂有限，并且一经释放便无法补充，因此外援型自修复材料的修复功能较为有限，再加上材料的力学性能不佳，远不能满足实际需要，为了克服这些缺陷，研究者们开始将目光转向依靠自身可逆化学或物理作用进行修复的本征型自修复体系，并开发出了一系列基于不同可逆作用的自修复材料。

丙烯酸酯类胶粘剂具有良好的耐候性、耐水性和广泛粘结性，通过选择不

同的共组分，可获得一系列不同应用价值的胶粘剂主体树脂。本发明首先通过原位聚合法制备出微胶囊，微胶囊的分子链具有双亲的链段，能够快速的润湿需要粘结的界面。将微胶囊添加到丙烯酸粘结聚合物中，经测试发现，能将粘结物体的剪切强度提高35%。反复受力的疲劳周期延长50%。通过扫描电镜观察发现，在粘结涂层出现微裂纹后，出有明显的自修复效率，自修复率达到72%。

发明内容

本发明旨在提供一种自修复粘结聚合物，尤其提供一种具有自修复功能的丙烯酸粘结聚合物及其制备方法。