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具有高度可拉伸性与低温自修复能力的透明硅橡胶弹性体制备新策略

由于其拥有结构上自愈合能力等特点,自修复材料在诸如化学涂层、粘合剂、细胞载体以及化学传感器等方面表现出巨大的潜在应用价值。相较于利用非共价化学键或者直接包埋反应物等方法而言,以动态共价化学键制备的自修复材料具有更高的机械强度、良好的稳定性和极低的化学泄漏风险等优点。对于现有的自修复型PDMS弹性体而言,因其往往掺杂有金属离子、发色团或微胶囊结构等,在透明度和光学应用方面不理想,甚至有时还需在高温条件下完成修复过程。因此,如何通过更为简捷的方法来制备具有光学透明度、高度可拉伸性和低温自修复的PDMS弹性体仍然是当前该领域亟待解决的问题。


具有高度可拉伸性与低温自修复能力的透明硅橡胶弹性体制备新策略


针对这一问题,西北大学于游教授等人进行了深入研究,将易获得的均三苯甲醛作为交联剂和动态亚氨键前驱体引入PDMS弹性体网络中,在短时间内(~5 min)可获得高强度自修复型PDMS弹性体。系列表征显示,这种PDMS弹性体具有高度可拉伸性(~700%),在可见光范围内透明率可保持在~80%左右,在空气和水中均可快速愈合,且在低温条件下(~20 oC)仍然表现出优良的自修复能力。相关结果发表在Macromolecular RapidCommunications(DOI: 10.1002/marc.201700110)上。 


发展可自修复的柔性电子器件对于提高产品的使用寿命和可靠性是至关重要的。该研究团队首先将这种PDMS弹性体用做自修复型抗腐蚀涂层和粘合剂,其次将其作为柔性基底探索在自修复型导体和化学传感器方面的应用。结果显示在自修复前后,相关性能并未发生明显变化。这种以动态亚胺键为基础的PDMS弹性体设计为自修复型PDMS制备提供了全新策略,相信可以在材料科学、电子、生物和光学等领域得到应用。


原文链接为http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/marc.201700110/full,或直接点击左下角阅读原文进行原文阅读。

 

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