Preparation of Epoxy Resin with Disulfide-Containing Curing Agent and Its Application in Self-Healing Coating

含二硫化物固化剂的环氧树脂的制备及其在自修复涂层中的应用

• 北京石油化工学院（Beijing Institute of      Petrochemical Technology）

• 特种弹性体复合材料北京市重点实验室（Beijing      Key Laboratory of Special Elastomeric Composite Materials

这篇论文的核心内容是关于一种含有二硫化物的环氧树脂的制备方法，以及其在自修复涂层中的应用。以下是主要的研究点和发现：

1.研究背景：具有动态共价键的内在自修复聚合物因其可重复的自修复特性而受到广泛关注。

2.制备方法：通过二甲基3,3'-二硫代二丙酸酯(DTPA)和聚醚胺(PEA)的缩合反应，合成了一种新型自修复环氧树脂。这种树脂在固化过程中引入了柔性分子链和二硫化物键，以触发自修复性能。

3.自修复性能：在温和条件下（60°C保持6小时），裂纹样品可以实现自修复反应。自修复过程中，交联网络中柔性聚合物段、二硫化物键和氢键的分布起着重要作用。

4.性能影响因素：PEA和DTPA的摩尔比强烈影响树脂的机械性能和自修复特性。特别是当PEA与DTPA的摩尔比为2时，固化的自修复树脂样品展现出Ji高的断裂伸长率(795%)和出色的愈合效率(98%)。

5. 应用：该产品可以用作有机涂层，在有限的时间内自我修复裂纹。通过浸泡实验和电化学阻抗谱(EIS)测试了典型固化涂层样品的耐腐蚀性。

6. 研究意义：这项工作提供了一种简单且低成本的方法，用于制备自修复涂层，以延长传统环氧涂层的使用寿命。

7. 关键词：自修复聚合物；环氧树脂；动态共价键；愈合效率。

8. 实验方法：详细描述了制备二硫化物含量固化剂(PD)的方法、自修复环氧树脂的固化过程、以及对产品进行表征的一系列实验方法，包括傅里叶变换红外光谱(FTIR)、核磁共振(1H-NMR)、拉曼光谱、热重分析(TGA)、示差扫描量热法(DSC)、动态热机械分析(DMTA)、拉伸测试、自修复效率测试、涂层性能测试和电化学阻抗谱(EIS)。

9. 结论：通过调整DTPA和PEA的摩尔比，成功制备了具有自修复性能的环氧树脂，并通过一系列实验验证了其性能。研究结果表明，这种树脂在自修复材料的设计和制造中具有潜在的应用价值。

论文还讨论了自修复材料在电子皮肤、太阳能电池、电化学传感器、电化学超级电容器、涂料等领域的应用，并对比了其他研究中的自修复环氧树脂的性能。