尽管对自修复聚合物材料和聚合物涂层制备方法的研究已取得较大进展,但由于自修复组分在长期或多次使用后终将枯竭,其使用寿命是有限的,其与生物的自愈合功能存在本质的区别,因为生物具有新陈代谢能力,可源源不断地产生自修复成分。到目前为止,人们还没有制备出这样一种自修复涂料材料体系,使修复剂能够长期稳定贮存在涂层中,一旦需要便能够及时送达并能反复实现自修复,避免腐蚀的发生;另一方面对聚合物自修复涂料涂层自修复机理以及微导管传输机理的研究还很少。目前国内外研究人员在这方面已开始了一系列探索,然而尚不能实现真正意义上的自愈合。
目前的主要技术途径是尽可能地在自修复涂料自修复涂层中增大自修复组分的容量,并尽可能地将它们形成类似微血管循环通路,达到及时补充和充分利用的目标。近期国外研究的主要技术途径有2种:一是采用内部封存自修复涂料修复剂的中空纤维管层压排列在涂层中,形成修复剂供应的连续通道。Trask等采用层压法将分别封存环氧树脂和固化剂的中空玻璃管及碳纤维管排列在基体材料中,研究了不同的排列方式对修复效果的影响。Bleay 等采用外径15um、内径5um的中空玻璃纤维,内部封存修复剂异氛酸酯或环氧树脂,但是由于异氯酸酯的固化速率比扩散速率快,无法提供裂痕充分修复所需的供给量,对于环氧树脂则需要大量溶剂稀释保证其流动性,而大量溶剂的存在会导致固化时形成气泡,影响自修复涂料涂层强度。同时,由于中空纤维的空心率和自修复涂料修复剂的充填率不是很高,自修复效率无法保证,修复剂的充填和封存以及破裂后的再封存等许多问题还有待探讨;二是采用印刷电路版lirect-write asembly)技术,将自修复涂料自修复成分在涂层中生成互通三维结构,尽可能地将它们形成类似微导管循环通路。不过这种技术还存在许多问题,自修复效率只有38%,低于微胶囊技术,而且加工方法非常复杂,其可行性和实用性尚待商榷。
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