基于酯交换的生物基Vitrimer材料制备及性能
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陕西科技大学 化学与化工学院 中国轻工业轻化工助剂重点实验室, 陕西 西安 710021

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陕西省科技计划项目(2022SF-053)


Preparation and Properties of Bio-based Vitrimer Materials Based on Transesterification
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    摘要:

    以异甘露糖醇(IMT)、六亚甲基二异氰酸酯(HDI)、1,4-丁二醇(BDO)、丙三醇(GI)为原料,设计合成了生物基Vitrimer材料IMT-COO。通过傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR)和X-射线衍射(XRD)对其结构进行表征。通过热重分析(TGA)、示差扫描量热分析(DSC)、应力-应变曲线、动态力学分析(DMA)探究了IMT-COO材料热稳定性、玻璃转变温度、力学性能及储能模量。结果表明:IMT-COO具有良好热稳定性及力学强度,热分解温度达256 ℃,应力1.24 MPa,应变140 %。DMA测试中IMT-COO的储能模量最高达2671MPa。通过对IMT-COO的自愈合测试,表明在自愈前后各项性能无明显降低。

    Abstract:

    Using isomannitol (IMT), hexamethylene diisocyanate (HDI), 1,4-butanediol, and glycerol (GI) as raw materials, the bio-based Vitrimer material IMT-GI was designed and synthesized. Its structure was characterized by Fourier transform infrared spectroscopy (FT-IR) and X-ray diffraction (XRD). The thermal stability, glass transition temperature, mechanical properties and storage modulus of IMT-GI material were investigated by thermogravimetric analysis (TGA), differential scanning calorimetry (DSC), stress-strain curve and dynamic mechanical analysis (DMA). The results show that: IMT-COO has good thermal stability and high mechanical strength, the thermal decomposition temperature reaches 256 ℃, the stress is 1.24 MPa, and the strain is 140 %. The storage modulus of IMT-COO in the DMA test is up to 2671MPa. Through the self-healing test of IMT-COO, it shows that there is no obvious decrease in various properties before and after self-healing.

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  • 收稿日期:2022-06-15
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