Láti yanjú ìṣòro àwọn ìbòrí polyurethane àtọwọ́dá tí ó lè ba jẹ́ àti àìní agbára ìwòsàn ara-ẹni, àwọn olùwádìí ṣe àgbékalẹ̀ àwọn ìbòrí polyurethane tí ó ní àwọn ohun èlò ìwòsàn 5 wt% àti 10 wt% nípasẹ̀ ẹ̀rọ ìṣàtúnṣe cycloaddition Diels-Alder (DA). Àwọn àbájáde náà fihàn pé ìdàpọ̀ àwọn ohun èlò ìwòsàn mú kí ìgbóná ìbòrí pọ̀ sí i ní 3%–12% àti pé ó ṣe àṣeyọrí ìtọ́jú ìkọ́kọ́ ti 85.6%–93.6% láàrín ìṣẹ́jú 30 ní 120 °C, èyí tí ó ń mú kí iṣẹ́ àwọn ìbòrí náà pẹ́ sí i ní pàtàkì. Ìwádìí yìí pèsè ojútùú tuntun fún ààbò ojú àwọn ohun èlò ìmọ̀-ẹ̀rọ.
Nínú ẹ̀ka àwọn ohun èlò ìmọ̀ ẹ̀rọ, àtúnṣe ìbàjẹ́ ẹ̀rọ nínú àwọn ohun èlò ìbòrí ti jẹ́ ìpèníjà ńlá fún ìgbà pípẹ́. Bó tilẹ̀ jẹ́ pé àwọn ìbòrí polyurethane ìbílẹ̀ ń fi agbára ojú ọjọ́ àti ìsopọ̀ tó dára hàn, iṣẹ́ ààbò wọn máa ń burú sí i ní kíákíá nígbà tí ìfọ́ tàbí ìfọ́ bá ṣẹlẹ̀. Nípasẹ̀ àwọn ọ̀nà ìwòsàn ara ẹni tí ó wà nínú ẹ̀dá alààyè, àwọn onímọ̀ sáyẹ́ǹsì ti bẹ̀rẹ̀ sí í ṣe àwárí àwọn ohun èlò ìwòsàn ara ẹni tí ó dá lórí ìdè covalent onígbà díẹ̀, pẹ̀lú ìṣesí Diels–Alder (DA) tí ó gba àfiyèsí pàtàkì nítorí àwọn ipò ìṣesí rẹ̀ tí ó rọrùn àti ìyípadà rere. Síbẹ̀síbẹ̀, ìwádìí tí ó wà tẹ́lẹ̀ ti dojúkọ àwọn ètò polyurethane onílà, ó sì fi àlàfo sílẹ̀ nínú ìkẹ́kọ̀ọ́ nípa àwọn ohun-ìní ìwòsàn ara ẹni nínú àwọn ìbòrí lulú polyurethane tí a so pọ̀ mọ́ ara wọn.
Láti borí ìdènà ìmọ̀ ẹ̀rọ yìí, àwọn olùwádìí nílé fi ọgbọ́n tuntun ṣe àgbékalẹ̀ àwọn ohun èlò ìwòsàn DA méjì—furan-maleic anhydride àti furan-bismaleemide—sínú ètò resini polyester hydroxylated, wọ́n sì ṣe àgbékalẹ̀ ìbòrí lulú polyurethane pẹ̀lú àwọn ohun èlò ìwòsàn ara ẹni tó dára. Ìwádìí náà lo ¹H NMR láti fìdí ìṣètò àwọn ohun èlò ìwòsàn múlẹ̀, calorimetry scanning differential (DSC) láti fìdí ìyípadà àwọn ìhùwàsí DA/retro-DA múlẹ̀, àti àwọn ọ̀nà nanoindentation pẹ̀lú dada profilometry láti ṣe àyẹ̀wò àwọn ohun-ìní ẹ̀rọ àti àwọn ànímọ́ dada ti àwọn ohun èlò ìbòrí náà lọ́nà tó péye.
Ní ti àwọn ọ̀nà ìwádìí pàtàkì, ẹgbẹ́ ìwádìí náà kọ́kọ́ ṣe àwọn aṣojú ìwòsàn DA tí ó ní hydroxyl nípa lílo ọ̀nà ìgbésẹ̀ méjì. Lẹ́yìn náà, a pèsè àwọn lulú polyurethane tí ó ní aṣojú ìwòsàn 5 wt% àti 10 wt% nípasẹ̀ ìdàpọ̀ yol, a sì fi sí orí àwọn ohun èlò irin nípa lílo spraying electrostatic. Nípa fífiwéra pẹ̀lú àwọn ẹgbẹ́ ìṣàkóso tí kò ní aṣojú ìwòsàn, a ṣe ìwádìí lórí ipa tí ìfojúsùn aṣojú ìwòsàn lórí àwọn ohun èlò náà ní ọ̀nà títọ́.
1.Ìwádìí NMR Jẹ́rìí sí Ìṣètò Aṣojú Ìwòsàn
1 H NMR spectra fihàn pé furan-maleic anhydride tí amine fi sínú rẹ̀ (HA-1) fi àwọn òkè òrùka DA tí ó ní àmì hàn ní δ = 3.07 ppm àti 5.78 ppm, nígbà tí furan-bismaleimide adduct (HA-2) fi àmì proton DA bond hàn ní δ = 4.69 ppm, èyí tí ó fi ẹ̀rí hàn pé àwọn ohun èlò ìwòsàn náà yọrí sí rere.
2.DSC Ṣàfihàn Àwọn Ànímọ́ Tí Ó Lè Padà Tí Ó sì Lè Padà Tí Ó sì Ń Yípo Tí Ó ...
Àwọn ìlà DSC fihàn pé àwọn àyẹ̀wò tí ó ní àwọn ohun èlò ìwòsàn fi àwọn òkè endothermic hàn fún ìṣe DA ní 75 °C àti àwọn òkè tí ó ní ànímọ́ fún ìṣe retro-DA ní ìwọ̀n 110–160 °C. Agbègbè òkè náà pọ̀ sí i pẹ̀lú akoonu ohun èlò ìwòsàn tí ó ga jùlọ, èyí tí ó fi agbára ìyípadà ooru tí ó tayọ hàn.
3.Àwọn Ìdánwò Nanoindentation Fi Ìdàgbàsókè Líle hàn
Àwọn ìdánwò nanoindentation tí ó ní ìmọ̀lára jíjinlẹ̀ fi hàn pé àfikún àwọn ohun èlò ìwòsàn 5 wt% àti 10 wt% mú kí líle ìbòrí pọ̀ sí i ní 3% àti 12% lẹ́sẹẹsẹ. A ṣe ìtọ́jú iye líle ti 0.227 GPa kódà ní ìjìnlẹ̀ 8500 nm, èyí tí a fi hàn pé ó jẹ́ ti nẹ́tíwọ́ọ̀kì alágbéka tí a dá láàrín àwọn ohun èlò ìwòsàn àti polyurethane matrix.
4.Ìwádìí Ìmọ́lẹ̀ Àgbáyé
Àwọn ìdánwò àìlera ojú ilẹ̀ fihàn pé àwọn ìbòrí polyurethane mímọ́ dín iye Rz tí a fi so mọ́ ara wọn kù ní 86%, nígbà tí àwọn ìbòrí tí a fi àwọn ohun ìtọ́jú ṣe àfihàn ìdàgbàsókè díẹ̀ nínú àìlera nítorí wíwà àwọn èròjà ńláńlá. Àwọn àwòrán FESEM fi ojú hàn àwọn ìyípadà nínú ìrísí ojú ilẹ̀ tí ó wá láti inú àwọn èròjà ìtọ́jú.
5.Ìrírí nínú Ìwòsàn Ìkọ́kọ́
Àwọn àkíyèsí ìmọ́-ẹ̀rọ awò-ìwò-ara fihàn pé àwọn ìbòrí tí ó ní ohun ìtọ́jú 10 wt%, lẹ́yìn ìtọ́jú ooru ní 120 °C fún ìṣẹ́jú 30, fi ìdínkù nínú fífẹ̀ ìfọ́ láti 141 μm sí 9 μm hàn, èyí tí ó mú kí ìtọ́jú náà dára síi ní 93.6%. Iṣẹ́ yìí ga ju èyí tí a ròyìn nínú ìwé tí ó wà tẹ́lẹ̀ fún àwọn ètò polyurethane linear.
A tẹ̀ ẹ́ jáde nínú Next Materials, ìwádìí yìí ní ọ̀pọ̀lọpọ̀ àtúnṣe tuntun: Àkọ́kọ́, àwọn ìbòrí lulú polyurethane tí a ṣe àtúnṣe DA náà para pọ̀ mọ́ àwọn ohun ìní ẹ̀rọ tí ó dára pẹ̀lú agbára ìwòsàn ara-ẹni, tí ó ń ṣàṣeyọrí ìdàgbàsókè líle tó tó 12%. Èkejì, lílo ìmọ̀-ẹ̀rọ ìfọ́nká electrostatic ń rí i dájú pé àwọn ohun èlò ìwòsàn dọ́gba wà láàárín nẹ́tíwọ́ọ̀kì tí a so pọ̀ mọ́ ara wọn, tí ó borí àìpéye ipò tí ó wọ́pọ̀ nínú àwọn ọ̀nà microcapsule ìbílẹ̀. Èyí tí ó ṣe pàtàkì jùlọ ni pé, àwọn ìbòrí wọ̀nyí ń ṣe àṣeyọrí ìwòsàn gíga ní iwọ̀n otútù tí ó kéré (120 °C), tí ó ń fúnni ní ìlò ilé-iṣẹ́ tí ó pọ̀ sí i ní ìfiwéra pẹ̀lú iwọ̀n otútù ìwòsàn 145 °C tí a ròyìn nínú àwọn ìwé tí ó wà tẹ́lẹ̀. Ìwádìí náà kò wulẹ̀ pèsè ọ̀nà tuntun láti mú kí iṣẹ́ àwọn ìbòrí ẹ̀rọ pẹ́ sí i nìkan, ṣùgbọ́n ó tún ń gbé ìlànà ìmọ̀-ẹ̀rọ kalẹ̀ fún àpẹẹrẹ molikula ti àwọn ìbòrí iṣẹ́ nípasẹ̀ ìṣàyẹ̀wò iye rẹ̀ ti ìbáṣepọ̀ “ìṣọ̀kan olùtọ́jú ìwòsàn-iṣẹ́”. A retí pé ìṣelọ́pọ́ ọjọ́ iwájú ti akoonu hydroxyl nínú àwọn ohun èlò ìwòsàn àti ìpíndọ́gba àwọn ìsopọ̀ uretdione cross-linkers yóò tẹ̀síwájú síi láti tẹ àwọn ààlà iṣẹ́ ti àwọn ìbòrí ìwòsàn ara-ẹni.
Àkókò ìfìwéránṣẹ́: Oṣù Kẹsàn-15-2025