仿生自修复环氧树脂涂层制备及性能.pdf

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1、第26卷第4期中国表面工程Vo1．26No．42013年8月CHINASURFACEENGINEERINGAugust2013doi：10．3969／j．issn．1007—9289．2013．04．014*仿生自修复环氧树脂涂层制备及性能廖乐平，张伟，赵阳(装甲兵工程学院再制造技术重点实验室，北京100072)摘要：采用一步原位聚合法制备了脲醛树脂包覆E一51／711微胶囊，观察微胶囊形貌呈球形，为单核结构，表面致密，粒径大小分布为25～375,am。模仿生物组织损伤自愈合原理，将微胶囊引入环氧树脂涂层结构中，设计了潜伏型微胶囊自修复环氧涂层。对不同微胶囊

2、质量分数(5，10，15，20)的环氧自修复涂层的力学性能进行测试分析，结果表明：随着微胶囊的添加量增大，涂层的冲击强度、附着力级别和巴尔霍兹硬度不断降低，而适量添加微胶囊可提高涂层的附着力。对微胶囊环氧树脂涂料块体试样进行拉伸断裂测试试验，并对涂层进行预置划痕修复试验，结果表明：少量添加微胶囊对涂层起到了一定增韧作用，含微胶囊自修复体系的涂层在受到损伤时能够释放修复剂，填充修复损伤部位。关键词：环氧树脂涂层；微胶囊；自修复中图分类号：TG174．46文献标识码：A文章编号：1007—9289(2013)04—0088—06PreparationandPer

3、formanceofSelf—。healingEpoxyCoatingsIIA()Ire—ping，ZHANGWei，ZHA0Yang(ScienceandTechnologyonRemanufacturingLaboratory，AcademyofArmoredForceEngineering，Beijingl00072)Abstract：ThemixtureofepoxyresinE一51／711wasmicroencapsu1atedfollowinganin—situpoly(urea—formaldehyde)microencapsulation．

4、Themicrocapsuleswerepreparedsuccessfully，andtheirsurfacewasrough．Theparticlesizedistributionofthemicrocapsulesrangedbetween25and375p．m．Mimickingtheself—repairingprincipleofbiologicaltissueinjury，thestructureoftheepoxyresincoatingsweredesignedwiththemicrocapsules．Theadhesionlevel，ha

5、rdnessandimpactstrengthofthecoatingwithdifferentcontents(5A0，10，15，20)ofthemicrocapsulesweretested．Theresultsshowthattheadhesion1eve1，hardnessandimpactstrengthofcoatingdecreasebyaddingthemicrocapsules．Theappropriateaddingofmicrocapsulecanimprovetheadhesionofthecoating．Throughtheten

6、sileexperimentoftheblocksampleofepoxyresincoat—ing，theresultsshowthatthetoughnessofepoxycoatingwasimprovedwithafewmicrocapsules．Theself—healingsystemsbasedonmicrocapsuleshavebeendemonstratedwithhighhealingefficiencythroughtheexper—imentsofthedamnificationrepaired．Keywords：epoxyresi

7、ncoatings；microcapsu

8、es；self—healing0引言能得到有效防护。此外，有机涂层因其自身特点，在成形以及使用过程中内部易产生微裂纹，会导有机涂层涂料是人类维护装备器械、土木建筑等设施表面的重要材料。然而，有机涂层受外致复合涂层破坏或层问开裂，从而影响涂层性能，力冲击易发生损伤和脱落，导致维护设施表面不降低使用寿命。模仿人体皮肤组织自修复基本原收稿日期：2013—04—16；修回日期：2013—06—22；基金项目：*国家科技支撑项目(2011BAF11B07，2011BAC10B05)；国家自然科学基金(50775222)；清华大

9、学先进成形制造教育部重点实验室开放基金(201000