[发明专利]一种基于PDMS的无需外界刺激可快速自修复弹性薄膜及其制备方法

权利要求书

1.一种基于PDMS的无需外界刺激可快速自修复弹性薄膜，其特征在于：包括以下组分：1-5重量份羟基或氨基封端的聚二甲基硅氧烷；4-5重量份含羧基或酯基的丙烯酸聚合物；1-2重量份含羟基或氨基的聚合物，所述含羟基或氨基的聚合物为聚乙烯亚胺（PEI）、聚乙二醇（PEG）、聚乙烯醇（PVA）中一种或几种；还包括0.08-0.18重量份的N,N’-二环己基碳二亚胺（DCC）、0.02-0.06重量份的4-二甲氨基吡啶(DMAP)、1-4重量份的聚二甲基硅氧烷（PDMS）、0.1-0.4重量份的聚二甲基硅氧烷（PDMS）的固化剂；

所述基于PDMS的无需外界刺激可快速自修复弹性薄膜的具体制备步骤为：

步骤1：利用羟基或氨基封端的聚二甲基硅氧烷和含羧基或酯基的丙烯酸聚合物制备链式高分子材料；所述步骤1具体为：

S101：在反应瓶中加入40-80 ml的四氢呋喃，再依次加入4-5g含羧基或酯基的丙烯酸聚合物、80-180 mg N,N’-二环己基碳二亚胺（DCC）、20-60 mg4-二甲氨基吡啶(DMAP)，放入磁力搅拌子并置于磁力搅拌器上以700-800 r/min的转速搅拌20-30 min；

S102：在上述反应瓶中加入1-5 g 羟基或酯基封端的聚二甲基硅氧烷，密封后在室温条件下以700-800 r/min的转速搅拌24-36 h；

S103：将上述搅拌好的溶液打开密封盖后继续在室温条件下搅拌蒸发溶剂，直至溶液呈浓稠状；

步骤2：利用所述链式高分子材料和含羟基或氨基的聚合物制备高分子网状结构的自修复弹性薄膜；所述步骤2具体为：

S201：取出1-2g步骤S103中的浓稠状液体于干净的烧杯中，依次放入1-4 g聚二甲基硅氧烷（PDMS）和1-2 g含羟基或氨基的聚合物，充分搅拌15-20 min,然后加入0.1-0.4 g聚二甲基硅氧烷的固化剂并搅拌10-15 min；

S202：将步骤S201中搅拌好的浓稠状的溶液置于旋涂机上在600-800 r/min的速度下旋涂在玻璃基底上，并放入鼓风干燥箱里在60-80°C温度下进行48-72 h的固化；

S203：将步骤S202中固化后的自修复膜层从玻璃基底上机械剥离。

2.根据权利要求1所述的一种基于PDMS的无需外界刺激可快速自修复弹性薄膜，其特征在于：所述含羧基或酯基的丙烯酸聚合物为聚丙烯酸(PAA)、聚丙烯酸甲酯(PMAA)、聚丙烯酸乙酯(PEA)、丙烯酸马来酸共聚物（MA/AA）中的一种或几种。

3.一种基于PDMS的无需外界刺激可快速自修复弹性薄膜的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤1：利用羟基或氨基封端的聚二甲基硅氧烷和含羧基或酯基的丙烯酸聚合物制备链式高分子材料；所述步骤1具体为：

S101：在反应瓶中加入40-80 ml的四氢呋喃，再依次加入4-5g含羧基或酯基的丙烯酸聚合物、80-180 mg N,N’-二环己基碳二亚胺（DCC）、20-60 mg 4-二甲氨基吡啶(DMAP)，放入磁力搅拌子并置于磁力搅拌器上以700-800 r/min的转速搅拌20-30 min；

S102：在上述反应瓶中加入1-5 g 羟基或酯基封端的聚二甲基硅氧烷，密封后在室温条件下以700-800 r/min的转速搅拌24-36 h；

S103：将上述搅拌好的溶液打开密封盖后继续在室温条件下搅拌蒸发溶剂，直至溶液呈浓稠状；

步骤2：利用所述链式高分子材料和含羟基或氨基的聚合物制备高分子网状结构的自修复弹性薄膜；所述步骤2具体为：

S201：取出1-2g步骤S103中的浓稠状液体于干净的烧杯中，依次放入1-4 g聚二甲基硅氧烷（PDMS）和1-2 g含羟基或氨基的聚合物，充分搅拌15-20 min,然后加入0.1-0.4 g聚二甲基硅氧烷的固化剂并搅拌10-15 min；

S202：将步骤S201中搅拌好的浓稠状的溶液置于旋涂机上在600-800 r/min的速度下旋涂在玻璃基底上，并放入鼓风干燥箱里在60-80°C温度下进行48-72 h的固化；

S203：将步骤S202中固化后的自修复膜层从玻璃基底上机械剥离。