Ji bo çareserkirina pirsgirêka pêçanên polîuretanê yên kevneşopî ku meyla zirarê didin û nebûna şiyana xwe-çêkirinê ne, lêkolîneran pêçanên polîuretanê yên xwe-çêkirinê bi rêya mekanîzmaya sîkloaddîsyona Diels-Alder (DA) pêşxistin ku ji sedî 5 wt% û ji sedî 10 wt ajanên şêkirinê dihewîne. Encam nîşan didin ku tevlîkirina ajanên şêkirinê hişkbûna pêçanê ji sedî 3%–12 zêde dike û di nav 30 hûrdeman de di 120°C de karîgeriya şêkirina xêzikan ji sedî 85.6%–93.6 bi dest dixe, ku temenê karûbarê pêçanan bi girîngî dirêj dike. Ev lêkolîn çareseriyek nûjen ji bo parastina rûyê materyalên endezyariyê peyda dike.
Di warê materyalên endezyariyê de, tamîrkirina zirara mekanîkî di materyalên pêçandinê de demek dirêj e ku dijwariyek mezin e. Her çend pêçandinên polîuretanê yên kevneşopî berxwedanek û girêdanek pir baş nîşan didin jî, performansa wan a parastinê gava ku xêzik an şikestin çêdibin zû xirab dibe. Zanyar, bi îlhama mekanîzmayên xwe-başkirina biyolojîkî, dest bi lêkolîna materyalên xwe-başkirinê yên li ser bingeha girêdanên kovalent ên dînamîk kirine, û reaksiyona Diels-Alder (DA) ji ber şert û mercên reaksiyonê yên nerm û berevajîbûna guncan bala girîng dikişîne. Lêbelê, lêkolînên heyî bi giranî li ser pergalên polîuretanê yên xêzikî hûr bûne, ku di lêkolîna taybetmendiyên xwe-başkirinê de di pêçandinên toz ên polîuretanê yên bi girêdana xaçerê de valahiyek hiştiye.
Ji bo derbaskirina vê astengiya teknîkî, lêkolînerên navxweyî bi awayekî nûjen du ajanên şîfayê yên DA - anhîdrîda furan-maleîk û furan-bîsmaleîmîd - xistin nav pergala rezîna polîester a hîdroksîlkirî, û pêçek toza polîuretan bi taybetmendiyên xwe-şîfayê yên hêja pêş xistin. Lêkolînê ¹H NMR bikar anî da ku avahiya ajanên şîfayê piştrast bike, kalorîmetriya şopandina cûdahiyê (DSC) ji bo verastkirina berevajîbûna reaksiyonên DA/retro-DA, û teknîkên nanoindentasyonê ligel profîlometriya rûvî bikar anî da ku taybetmendiyên mekanîkî û taybetmendiyên rûvî yên pêçanan bi awayekî sîstematîk binirxîne.
Ji aliyê teknîkên ceribandinê yên sereke ve, tîma lêkolînê pêşî ajanên başkirinê yên DA yên ku hîdroksîl tê de hene bi karanîna rêbazek du-gavî sentez kirin. Piştre, tozên polîuretanê yên ku 5 wt% û 10 wt% ajanên başkirinê tê de hene, bi rêya tevlihevkirina helandinê hatin amadekirin û bi karanîna spreykirina elektrostatîk li ser substratên pola hatin sepandin. Bi berawirdkirina bi komên kontrolê yên bêyî ajanên başkirinê, bandora konsantrasyona ajanên başkirinê li ser taybetmendiyên materyalê bi awayekî sîstematîk hate lêkolîn kirin.
1.Analîza NMR avahiya ajana şifakirinê piştrast dike
Spektrên 1H NMR nîşan dan ku anhîdrîda furan-maleîk a bi amîn-têxe (HA-1) lûtkeyên halqeya DA ya taybetmendî li δ = 3.07 ppm û 5.78 ppm nîşan da, di heman demê de addukta furan-bismaleimide (HA-2) sînyala protona girêdana DA ya tîpîk li δ = 4.69 ppm nîşan da, ku senteza serketî ya ajanên başkirinê piştrast kir.
2.DSC Taybetmendiyên Germahî-Guherbar Eşkere Dike
Xêzên DSC nîşan dan ku nimûneyên ku ajanên şîfayê dihewînin di 75°C de ji bo reaksiyona DA lûtkeyên endotermîk û ji bo reaksiyona retro-DA lûtkeyên taybetmendî di navbera 110-160°C de nîşan dan. Rûbera lûtkeyê bi naveroka ajana şîfayê ya bilindtir zêde bû, ku berevajîbûna germî ya hêja nîşan da.
3.Testên Nanoindentationê Başbûna Hişkbûnê Nîşan Didin
Testên nanoindentasyonê yên hesas ên kûrahîyê eşkere kirin ku lêzêdekirina 5% wt% û 10% wt ajanên başkirinê hişkbûna pêçanê bi rêzê ve 3% û 12% zêde kir. Nirxek hişkbûna 0.227 GPa heta di kûrahiya 8500 nm de jî hate parastin, ku ev yek bi tora xaçerêyî ya di navbera ajanên başkirinê û matrîksa polîuretan de çêbûye ve girêdayî ye.
4.Analîza Morfolojiya Rûyê
Ceribandinên hişkbûna rûberê nîşan dan ku pêçanên polîuretana saf nirxa Rz ya substratê bi rêjeya %86 kêm kirine, di heman demê de pêçanên bi maddeyên başkirinê ji ber hebûna perçeyên mezintir zêdebûnek sivik di hişkbûnê de nîşan dane. Wêneyên FESEM bi dîtbarî guhertinên di tevnvîsa rûberê de ku ji ber perçeyên maddeyên başkirinê çêdibin nîşan dan.
5.Pêşketinek di Karîgeriya Dermankirina Xêzikan de
Çavdêriyên mîkroskopiya optîkî nîşan dan ku pêçanên ku 10% wt madeya başkirinê dihewînin, piştî dermankirina germê li 120°C bo 30 hûrdeman, kêmbûnek di firehiya xêzkirinê de ji 141 μm bo 9 μm nîşan dan, û karîgeriya başkirinê ya 93.6% bi dest xistin. Ev performans ji ya ku di wêjeya heyî de ji bo pergalên polîuretana xêzikî hatî ragihandin pir çêtir e.
Ev lêkolîn, ku di Next Materials de hatiye weşandin, gelek nûjeniyan pêşkêş dike: Ya yekem, pêlavên toza polîuretanê yên guhertî yên DA-yê yên pêşkeftî taybetmendiyên mekanîkî yên baş bi kapasîteya xwe-şifadekirinê re dihewîne, û başbûnek hişkbûnê heta 12% bi dest dixe. Ya duyemîn, karanîna teknolojiya spreykirina elektrostatîk belavbûna yekreng a ajanên şifakirinê di nav tora xaçerêyî de misoger dike, û nerastbûna pozîsyonê ya tîpîk a teknîkên mîkrokapsulên kevneşopî derbas dike. Ya girîngtir, ev pêçan di germahiyek nisbeten nizm (120 °C) de karîgeriya şifakirinê ya bilind bi dest dixin, û li gorî germahiya şifakirinê ya 145 °C ku di wêjeya heyî de hatî ragihandin, sepandina pîşesaziyê ya mezintir pêşkêş dikin. Lêkolîn ne tenê nêzîkatiyek nû peyda dike ji bo dirêjkirina temenê karûbarê pêçanên endezyariyê, lê di heman demê de çarçoveyek teorîk ji bo sêwirana molekulî ya pêçanên fonksiyonel bi rêya analîza xwe ya hejmarî ya têkiliya "têkeliya ajanên şifakirinê-performansê" ava dike. Tê payîn ku çêtirkirina naveroka hîdroksîl di ajanên şifakirinê de û rêjeya girêdanên xaçerê yên uretdione dê sînorên performansa pêçanên xwe-şifadekirinê bêtir pêş bixe.
Dema şandinê: 15ê Îlonê, 2025