• Nie Znaleziono Wyników

A generic methodology to study self-healing properties of thermo-reversible polymer networks

N/A
N/A
Protected

Academic year: 2021

Share "A generic methodology to study self-healing properties of thermo-reversible polymer networks"

Copied!
1
0
0

Pełen tekst

(1)

A GENERIC METHODOLOGY TO STUDY SELF-HEALING

PROPERTIES OF THERMO-REVERSIBLE POLYMER NETWORKS

B. Van Mele1, G. Scheltjens1, M. M. Diaz1, J. Brancart1 and G. Van Assche1

1 Research Unit of Physical Chemistry and Polymer Science (FYSC), Vrije Universiteit

Brussel, Pleinlaan 2, 1050 Brussels, Belgium – e-mail: bvmele@vub.ac.be,

gscheltj@vub.ac.be, Maria.Diaz.Acevedo@vub.ac.be, jbrancar@vub.ac.be,

gvassche@vub.ac.be.

Keywords: Diels-Alder, kinetics, equilibrium, polymer network, gel point

ABSTRACT

Based on the reversible Diels-Alder (DA) reaction between furan and maleimide functional groups, an extrinsic self-healing material was synthesized for coating applications [1]. At elevated temperatures, the DA/retro-DA equilibrium is shifted towards the initial building blocks. This shift in equilibrium allows a temporary increase in local mobility, which is essential to seal damage. The recovery of initial properties takes place in a subsequent cooling by recombination of covalent bonds through the exothermic DA reaction.

Changing the spacer length in the furan functionalized compound leads to a flexible network design and tailor-made network properties with a variable cross-link density and glass transition temperature [1]. Based on these systems, a generic methodology was developed to study the self-healing properties of thermo-reversible networks. The effect of temperature on kinetics and equilibrium of the reversible DA/retro-DA reaction, and also the effect of diffusion-control was measured (and modeled) by means of Fourier transform infrared spectroscopy, microcalorimetry and Modulated DSC. Both elastomeric and thermosetting reversible networks were investigated. A maximum sealing temperature was determined to avoid unwanted side-reactions. In case of the DA networks studied, an irreversible homopolymerization of maleimide functional groups occurs above 120 °C. The flow behavior at elevated temperatures was characterized by dynamic rheometry in order to determine the gelation temperature (Tgel) of the reversible networks. It was shown that sealing of

microscopic scratches is possible below Tgel, leading to the advantage for coatings

that sufficient mechanical properties remain guaranteed during a thermal sealing/healing procedure. At low temperatures, the exothermic DA reaction was characterized by microcalorimetry and Modulated DSC proving the healing capacity of the networks and showing the repeatability of sealing/healing cycles in an acceptable temperature window. The mechanical properties in this temperature window were studied with dynamic mechanical analysis.

REFERENCES

[1] G. Scheltjens, M.M. Diaz, J. Brancart, G. Van Assche, B. Van Mele, A Self-healing Polymer Network Based on Reversible Covalent Bonding, Reactive and Functional Polymers (2012) available online.

Cytaty

Powiązane dokumenty

niem koncepcji uniwersytetu zacho- dniego na teren Rosji, zarówno na poziomie idei, jak i w konkretnych rozwiązaniach praktycznych, w od- niesieniu do uczelni jako instytucji,

Two new metrics are proposed: (1) a location error ¯ D that is determined as a weighted mean distance between morpho- logical fields; and (2) a combined error metric RMSE w that.

W przeciwieństwie do okresu wczesnej republiki w schyłkowym jej etapie obserwuje się upadek moralności, rodziny i religii, co wiązało się między innymi z przyjmowaniem

Het blijkt dat bij kleine translaties of rotaties de terugstelkracht of het terugstelmoment evenredig zijn met de uitwijking.. Bij kleine uitwijkingen blijkt een model wat

M ożna tutaj tylko dodać, że studentów z rodzin chłopskich czy robotniczych nie brakowało wówczas również na innych wydziałach krakowskiej uczelni i w

Autor omawianej pracy skłania się ku koncepcji, że to jednak same zasady Ewangelii stawiały jej wyznawców wobec konieczności odmowy służby wojskowej..

Majka, który pisze, że „osoba jest podmiotem pracy i że przez to partycypuje ona niejako w godności osobowej człowieka, a przede wszystkim w tym, że osoba realizuje

W ramach poniższej prezentacji odnotowano najpierw najważniejsze źró­ dła zlokalizowane w archiwum rodzinnym Lancellottich, a następnie, po wska­ zaniu licznie zachowanych kopii