[发明专利]一种赋予聚合物发泡材料自愈合能力的方法

权利要求书

1.一种赋予聚合物发泡材料自愈合能力的方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)构建具有动态交联网络结构的聚合物体系；该具有动态交联网络结构的聚合物体系应当具备足够快的交换反应速率和足够低的交换反应活化能；

(2)将构建的具有动态交联网络结构的聚合物体系制备成用于发泡的成型坯体，采用高压流体对成型坯体进行溶胀渗透并卸压发泡，控制溶胀渗透和发泡温度高于所述具有动态交联网络结构的聚合物体系的拓扑网络凝结温度，所得聚合物发泡材料即具备自愈合能力。

2.根据权利要求1所述赋予聚合物发泡材料自愈合能力的方法，其特征在于，当具有动态交联网络结构的聚合物体系的松弛时间不超过10s时，所述具有动态交联网络的聚合物体系的交换反应速率和交换反应活化能即满足步骤(1)的要求。

3.根据权利要求1所述赋予聚合物发泡材料自愈合能力的方法，其特征在于，步骤(2)中，控制溶胀渗透和发泡温度为T，Tv＜T≤Tv+30℃，Tv为所述具有动态交联网络结构的聚合物体系的拓扑网络凝结温度。

4.根据权利要求1至3中任一权利要求所述赋予聚合物发泡材料自愈合能力的方法，其特征在于，步骤(2)采用高压流体对成型坯体进行溶胀渗透时，控制高压腔体的压力为10～18MPa，当高压流体在成型坯体中达到饱和后泄压发泡，所得聚合物发泡材料即具备自愈合能力。

5.根据权利要求1至3中任一权利要求所述赋予聚合物发泡材料自愈合能力的方法，其特征在于，步骤(1)所述具有动态交联网络结构的聚合物体系包括基于酯交换的类玻璃高分子、基于氨基交换反应的类玻璃高分子、基于烷基交换反应的类玻璃高分子、基于烯烃复分解交换反应的动态共价键高分子、含有亚胺交换反应的动态共价高分子以及含有二硫交换反应的动态共价高分子中的任意一种。

6.根据权利要求1至3中任一权利要求所述赋予聚合物发泡材料自愈合能力的方法，其特征在于，当步骤(1)所述具有动态交联网络结构的聚合物体系为基于酯交换的类玻璃高分子时，具有动态交联网络结构的聚合物体系由聚酯、添加剂、聚酯扩链剂经熔融共混构建而成；所述添加剂为多元醇，聚酯扩链剂为含有能与羟基反应的基团的化合物；在熔融共混过程中，添加剂与聚酯通过交换反应嵌入聚酯链段得到富含活性基团的嵌段聚酯，聚酯扩链剂与嵌段聚酯中的活性基团发生扩链交联反应形成交联网络结构。

7.根据权利要求6所述赋予聚合物发泡材料自愈合能力的方法，其特征在于，所述添加剂包括双(2-羟乙基)氨基(三羟甲基)甲烷、三异丙醇胺、三乙醇胺、双-TRIS丙烷、D-山梨醇、1,2,3,4-丁四醇以及丙三醇中的任意一种。

8.根据权利要求7所述赋予聚合物发泡材料自愈合能力的方法，其特征在于，当所述添加剂为D-山梨醇、1,2,3,4-丁四醇或者丙三醇时，步骤(1)在构建具有动态交联网络结构的聚合物体系时还应添加催化剂，所述催化剂用于催化交换反应的进行，催化剂包括有机二价锌盐、有机二价锡盐以及叔胺中的任意一种。

9.根据权利要求6所述赋予聚合物发泡材料自愈合能力的方法，其特征在于，所述聚酯扩链剂为戊二酸酐、丁二酸酐、邻苯二甲酸酐、1,2,4-苯三酸酐、均苯四甲酸二酐、三(2,3-环氧丙基)异氰尿酸酯、2,2',2”-[次甲基-三(亚苯氧基亚甲基)]三(环氧乙烷)、三羟甲基丙烷三缩水甘油醚、新戊二醇二缩水甘油醚、1,4-丁二醇二缩水甘油醚中的任意一种。

10.根据权利要求6所述赋予聚合物发泡材料自愈合能力的方法，其特征在于，步骤(1)所述具有动态交联网络结构的聚合物体系为基于酯交换的类玻璃高分子时，具有动态交联网络结构的聚合物体系由聚酯100质量份、添加剂0.8～2质量份、聚酯扩链剂2～6质量份经熔融共混构建而成。