木质素增强可自修复聚脲弹性体的制备与性能

制备具有良好力学性能和室温下高效自修复性的高分子材料一直是一项艰难挑战.本文采用天然芳香基木质素作为增强相,通过两步法(聚脲反应及席夫碱反应)制备了一种木质素增强的自修复聚脲弹性体(T-L-PUA).探讨了木质素添加量对T-L-PUA的热性能、紫外线(UV)阻隔性能及力学性能的影响并分析了其基于动态可逆亚胺键(C=N)的自修复特性及可回收性.结果表明:T-L-PUA的热稳定性随木质素比例增加有明显提升,其中残碳量较未加木质素样品(T-PUA)最多提升了 16.6%.T-L-PUA在UV区(280～400 nm)的低透过率有助其实现UV阻隔功能.与T-PUA的平均透过率(41.6%)相比,所有T-L-PUA的平均透过率均在0.2%左右.木质素添加量为 20%时力学性能最佳,相应T-L-PUA拉伸强度为 12.44 MPa,较纯自修复聚脲弹性体提升了 937%.T-L-PUA具有良好的自修复性,室温下修复 48 h,T-L-PUA的拉伸强度及断裂伸长率的恢复效率分别在 91%和 92%以上.此外,T-L-PUA还可以通过热压回收和溶剂回收,重塑后力学性能基本保持不变.