摘要：在具体的生产和应用过程中，因为高分子材料通常情况下会由于内部存在比较微小的裂纹或者一部分的位置出现损伤，由此使得它的价值出现明显的降低，使其使用年限缩短，所以，需要着重利用其自修复原理，使其实现自我修复，它的原理主要是仿照生物损伤愈合的原理，能够自行的发现裂纹，并通过这个原理进行切实有效的自我愈合。当前，在各个领域中这种原理都得到了十分广泛的应用，并呈现出巨大的应用优势。结合这样的情况，本文重点讨论和分析高分子材料自修复机理的研究进展等相关内容，希望本文的简要分析能够为从业人员提供一定的参考。
关键词：高分子材料；自修复机理；研究进展
引言
随着科学技术的迅猛发展，在工业生产领域进一步有效应用多种高分子材料，这种材料有着十分显著的应用优势和特点，例如，它的质量比较轻，而且有更为优良的耐磨性，在生产的过程中更容易加工等等，一系列相关优势使其在工业生产和人们的生活中都呈现出十分广泛的应用范围，应用优势明显。然而也要着重关注这种高分子材料在成体制造的过程中，材料内部会出现某种程度的裂纹，而此类微裂纹很容易导致该材料出现裂缝问题，在很大程度上损伤其完整性。对此，在高分子材料加工领域要积极探究其仿生自修复，使其性能得到更有效的提升，而这也成为高分子材料领域持续关注的焦点问题。对此，本文着重分析高分子材料自修复机理的研究进展等相关内容。
1 自修复的基本概念
通常情况下，我们所称之为的自修复也叫做自愈合，它是生物的一种十分典型的属性之一，人类在没有外界因素影响的情况下，材料自身对于缺点有着比较典型的自我辨识、管控与复原的能力，而这种能力也叫做自修复。在外界机械力的作用之下，材料结构和性能的完整性会在某种程度上受到不同的影响，出现一定的损伤，针对这样的情况，高分子材料的结构和性能的完整性也会受到严重损害，而高分子材料可以有效利用这一机理切实弥补裂痕存在的缺陷不需要通过外力的作用实现愈合的效果。
2自修复的主要优势
自修复高分子材料在具体的应用过程中能够呈现出十分显著的应用优势，具体而言，主要体现在以下几个方面: (1) 方位相对来说比较固定，主要是由裂纹引起相对应的聚合，有着很强的目的性，效率更高; (2) 自行性，不需要个人利用感官具体进行观察和分析，在具体的监测过程中，能够在更大程度上有效降低人力资源和财力物力的资源消耗量。(3) 可以在更大程度上提升材料的使用年限。(4) 降低材料运营期间的维修与养护成本。(5) 在材料智能化发展过程中能够呈现出十分显著的导向作用。 (6) 与当前资源节约型，环境友好型社会构建需求有效符合，从根本上有效规避外加添加剂对生态环境造成污染或者破坏。
3.高分子材料自修复机理的研究进展
针对高分子材料的自修复机理进行研究，能够从根本上有效看出，有针对性的结合是否其在修复过程外加修复剂, 通常情况下能够把自修复材料进行不断的细化，有效分成两种类型，分别是外援型与本征型。针对高分子材料自修复机理进行研究，当前已经成为热门话题。现阶段，高分子自修复材料的研究主要是从化学反应原理转型进行着手，对其应用范畴进行分析和探讨，要着重关注的是修复结果与材料自体修复后功能的一致性，同时也在更大程度上积极有效的探究完善自修复条件的最适条件，例如在正常的室温条件下对其进行切实有效的自修复。就其具体的研究进展情况来看，主要分成以下两个方面：
3.1 外援型自修复高分子材料
外援型大体上有微胶囊型和微脉管网络型两类型, 其实在20世纪90年代末期微胶囊型自修复材料就已经受到社会各个领域的关注。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆例如White课题组初次把双环戊二烯设置为修复剂包埋设于微胶囊内, 同时把处理好的微囊化修复剂和Urubb、催化剂一并排布在氧树脂基体内。在外力作用于基体以及其发生损伤以后, 微胶囊结构被破坏的同时也会将一定量的修复剂释放出来。修复剂预毛细裂纹表层处于流动状态中, 触及催化剂以后就会发生聚合反应, 在裂纹位置产生新的聚合物, 借此方式实现修复裂缝的目标。与外援型自修复材料相关的研究大体上是集中在化学愈合机制、微胶囊/微脉管网络的规划与制备技术等方面上。在外援型自修复材料规划与制造的环境中, 应重点分析承载修复剂的微胶囊和微脉管对基材的使用功能是否产生影响, 同时在基材结构出现破损的情况下是否能够迅速应答并使修复剂外流。外援型自修复材料在涂料、增韧增强复合材料、泡沫材料、陶瓷及金属制造领域中具有广泛的应用, 并且其具备一定的发展潜力, 但是受修复剂供应量的限制, 数次修复的目标难以实现, 与修复剂微裂纹应答相关的有效性与安稳性还需进行深度研究。此外, 外援型自修复修复剂和基材通常列属于不同体系的材料, 关于修复剂和基材两者融合性与复原后功能维持的长久性研究还缺乏深入性。
3.2 本征型自修复高分子材料
因为修复剂补给量受到限制, 多数外援型自修复材料无法实现数次自行修复的目标。本征型自修复材料应用材料自体的化学结构属性, 借助可逆共价键与非共价键的化学反应自行修复。通常情况下，它可以呈现出十分显著的动态性特点，并且反应进程十分迅速，出现一系列化学反应，这种情况都可以设置为本征型自修复的潜在资源库，需要着重把握分子之间的相互作用力型自修复高分子材料。分子间相互作用力型自修复高分子材料和微胶囊型以及液芯纤维型自修复高分子材料有着差别特别大的性能，其内没有外加的修复剂, 在具体的操作过程中只是依靠材料本体分子链间的相互作用力，在这样的情况下就能够修整和复原相应的材料，如果材料结构受到损伤，因为裂纹周边分子链的位置出现一定程度的位移，所以分子链内的活性官能团出现相对应的反应，通过这种方式能够切实有效的实现高分子材料自行修复的目标。氢键作用就可以有效判断是一种比较显著的超分子作用，如果在这种机械力的作用之下，材料的结构会出现某种损坏, 在氢键的协助下, 材料在温室环境就可以有效实现自我修复的目标，材料自体裂痕在2天后基本上不能有效看出，在材料力学性能的协助下能够更切实有效的恢复到材料的最初水平。
结束语
总而言之，通过上文的分析和探讨，我们能够着重看出，当前高分子材料日益应用和普及，呈现出巨大的应用优势，其中在具体的应用过程中要进一步挖掘和探究其自修复机理，使其得到更有效的利用，对高分子材料进行不断的完善和优化，使其在工业生产过程中发挥更优质的性能。
参考文献
[1]陈晓丹, 蒋国霞.自修复高分子材料近五年的研究进展[J].高分子通报, 2017, (08) :39-47.
[2]徐兴旺, 沈伟, 刘佳莉, 王俊壹, 李珅, 周兴.基于双硫键自修复高分子材料研究进展[J].广东化工, 2017, 44 (11) :124-126.
[3]冯建中, 明耀强, 张宇帆, 郭浩槟, 黄凯鑫, 胡剑峰, 瞿金清.异氰酸酯胶囊型自修复高分子材料研究进展[J].化工进展, 2016, 35 (01) :175-181.
[4]周兴, 李继航, 董延茂, 陈军, 袁冬生.自修复导电聚酰胺复合材料的制备及性能研究[J].苏州科技学院学报 (自然科学版) , 2014, 31 (04) :46-50.
[5]郭建华, 刘云鹏.自修复弹性体的研究进展[J].高分子材料科学与工程, 2014, 30 (12) :177-180.
[6]汪海平, 胡思前, 朱金凤, 蔡少君.智能自修复高分子材料用高稳定性微胶囊的制备[J].江汉大学学报 (自然科学版) , 2013, 41 (05) :9+12+10-11.
论文作者:张旭
论文发表刊物:《基层建设》2019年第28期
论文发表时间:2020/1/15
标签：高分子材料论文; 材料论文; 裂纹论文; 研究进展论文; 机理论文; 外援论文; 基材论文; 《基层建设》2019年第28期论文;