ເພື່ອແກ້ໄຂບັນຫາການເຄືອບໂພລີຢູຣີເທນແບບດັ້ງເດີມທີ່ມັກຈະເສຍຫາຍ ແລະ ຂາດຄວາມສາມາດໃນການຮັກສາຕົນເອງ, ນັກຄົ້ນຄວ້າໄດ້ພັດທະນາການເຄືອບໂພລີຢູຣີເທນທີ່ຮັກສາຕົນເອງທີ່ມີສານຮັກສາ 5 wt% ແລະ 10 wt% ຜ່ານກົນໄກ cycloaddition Diels–Alder (DA). ຜົນໄດ້ຮັບຊີ້ໃຫ້ເຫັນວ່າການລວມເອົາສານຮັກສາເພີ່ມຄວາມແຂງຂອງເຄືອບໄດ້ 3%–12% ແລະ ບັນລຸປະສິດທິພາບການຮັກສາຮອຍຂີດຂ່ວນໄດ້ 85.6%–93.6% ພາຍໃນ 30 ນາທີທີ່ອຸນຫະພູມ 120 °C, ເຊິ່ງຊ່ວຍຍືດອາຍຸການໃຊ້ງານຂອງເຄືອບໄດ້ຢ່າງຫຼວງຫຼາຍ. ການສຶກສານີ້ໃຫ້ວິທີແກ້ໄຂທີ່ມີນະວັດຕະກໍາສໍາລັບການປົກປ້ອງພື້ນຜິວຂອງວັດສະດຸວິສະວະກໍາ.
ໃນຂະແໜງວິສະວະກຳວັດສະດຸ, ການສ້ອມແປງຄວາມເສຍຫາຍທາງກົນຈັກໃນວັດສະດຸເຄືອບໄດ້ເປັນສິ່ງທ້າທາຍທີ່ສຳຄັນມາດົນແລ້ວ. ເຖິງແມ່ນວ່າການເຄືອບໂພລີຢູຣີເທນແບບດັ້ງເດີມສະແດງໃຫ້ເຫັນເຖິງຄວາມຕ້ານທານຕໍ່ສະພາບອາກາດ ແລະ ການຍຶດຕິດທີ່ດີເລີດ, ແຕ່ປະສິດທິພາບໃນການປົກປ້ອງຂອງມັນຈະຊຸດໂຊມລົງຢ່າງໄວວາເມື່ອມີຮອຍຂີດຂ່ວນ ຫຼື ຮອຍແຕກເກີດຂຶ້ນ. ໂດຍໄດ້ຮັບແຮງບັນດານໃຈຈາກກົນໄກການຮັກສາຕົນເອງທາງຊີວະພາບ, ນັກວິທະຍາສາດໄດ້ເລີ່ມສຳຫຼວດວັດສະດຸການຮັກສາຕົນເອງໂດຍອີງໃສ່ພັນທະໂຄວາເລນແບບໄດນາມິກ, ໂດຍປະຕິກິລິຍາ Diels–Alder (DA) ໄດ້ຮັບຄວາມສົນໃຈຢ່າງຫຼວງຫຼາຍເນື່ອງຈາກເງື່ອນໄຂປະຕິກິລິຍາທີ່ອ່ອນໂຍນ ແລະ ການປ່ຽນແປງທີ່ເອື້ອອຳນວຍ. ຢ່າງໃດກໍຕາມ, ການຄົ້ນຄວ້າທີ່ມີຢູ່ໃນປະຈຸບັນສ່ວນໃຫຍ່ແມ່ນສຸມໃສ່ລະບົບໂພລີຢູຣີເທນເສັ້ນຊື່, ເຊິ່ງເຮັດໃຫ້ມີຊ່ອງຫວ່າງໃນການສຶກສາຄຸນສົມບັດການຮັກສາຕົນເອງໃນການເຄືອບຜົງໂພລີຢູຣີເທນແບບເຊື່ອມຕໍ່ກັນ.
ເພື່ອທຳລາຍອຸປະສັກທາງດ້ານເຕັກນິກນີ້, ນັກຄົ້ນຄວ້າພາຍໃນປະເທດໄດ້ນຳສະເໜີຕົວແທນການຮັກສາ DA ສອງຊະນິດຄື furan-maleic anhydride ແລະ furan-bismaleimide ເຂົ້າໃນລະບົບຢາງ polyester ທີ່ມີ hydroxylated, ໂດຍການພັດທະນາການເຄືອບຜົງ polyurethane ທີ່ມີຄຸນສົມບັດການຮັກສາຕົນເອງທີ່ດີເລີດ. ການສຶກສາໄດ້ໃຊ້ ¹H NMR ເພື່ອຢືນຢັນໂຄງສ້າງຂອງຕົວແທນການຮັກສາ, ການວັດແທກຄວາມຮ້ອນແບບ differential scanning calorimetry (DSC) ເພື່ອກວດສອບຄວາມສາມາດໃນການປີ້ນກັບກັນຂອງປະຕິກິລິຍາ DA/retro-DA, ແລະເຕັກນິກ nanoindentation ພ້ອມກັບການວິເຄາະໜ້າດິນເພື່ອປະເມີນຄຸນສົມບັດທາງກົນຈັກ ແລະ ຄຸນລັກສະນະໜ້າດິນຂອງສານເຄືອບຢ່າງເປັນລະບົບ.
ໃນດ້ານເຕັກນິກການທົດລອງທີ່ສຳຄັນ, ທີມງານຄົ້ນຄວ້າໄດ້ສັງເຄາະຕົວແທນປິ່ນປົວ DA ທີ່ມີ hydroxyl ໂດຍໃຊ້ວິທີການສອງຂັ້ນຕອນ. ຕໍ່ມາ, ຜົງ polyurethane ທີ່ມີຕົວແທນປິ່ນປົວ 5 wt% ແລະ 10 wt% ໄດ້ຖືກກະກຽມຜ່ານການປະສົມລະລາຍ, ແລະ ນຳໃຊ້ໃສ່ພື້ນຜິວເຫຼັກໂດຍໃຊ້ການສີດພົ່ນໄຟຟ້າສະຖິດ. ໂດຍການປຽບທຽບກັບກຸ່ມຄວບຄຸມທີ່ບໍ່ມີຕົວແທນປິ່ນປົວ, ອິດທິພົນຂອງຄວາມເຂັ້ມຂຸ້ນຂອງຕົວແທນປິ່ນປົວຕໍ່ຄຸນສົມບັດຂອງວັດສະດຸໄດ້ຖືກສືບສວນຢ່າງເປັນລະບົບ.
1.ການວິເຄາະ NMR ຢືນຢັນໂຄງສ້າງຕົວແທນການປິ່ນປົວ
ສະເປກຕຣຳ NMR 1 H ສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າ furan-maleic anhydride (HA-1) ທີ່ໃສ່ amine ສະແດງໃຫ້ເຫັນຈຸດສູງສຸດຂອງວົງແຫວນ DA ທີ່ δ = 3.07 ppm ແລະ 5.78 ppm, ໃນຂະນະທີ່ furan-bismaleimide adduct (HA-2) ສະແດງສັນຍານໂປຣຕອນພັນທະ DA ທົ່ວໄປທີ່ δ = 4.69 ppm, ຢືນຢັນການສັງເຄາະຕົວແທນການປິ່ນປົວທີ່ປະສົບຜົນສຳເລັດ.
2.DSC ເປີດເຜີຍຄຸນລັກສະນະທີ່ສາມາດປ່ຽນແປງໄດ້ດ້ວຍຄວາມຮ້ອນ
ເສັ້ນໂຄ້ງ DSC ຊີ້ໃຫ້ເຫັນວ່າຕົວຢ່າງທີ່ມີສານຮັກສາສະແດງໃຫ້ເຫັນຈຸດສູງສຸດຂອງປະຕິກິລິຍາ DA ທີ່ 75 °C ແລະຈຸດສູງສຸດລັກສະນະສຳລັບປະຕິກິລິຍາ retro-DA ໃນລະດັບ 110–160 °C. ພື້ນທີ່ຈຸດສູງສຸດເພີ່ມຂຶ້ນດ້ວຍປະລິມານສານຮັກສາທີ່ສູງຂຶ້ນ, ສະແດງໃຫ້ເຫັນເຖິງຄວາມສາມາດໃນການປ່ຽນແປງທາງຄວາມຮ້ອນທີ່ດີເລີດ.
3.ການທົດສອບການຫຍໍ້ໜ້າແບບນາໂນສະແດງໃຫ້ເຫັນເຖິງການປັບປຸງຄວາມແຂງ
ການທົດສອບການຢືດຕົວຂອງນາໂນທີ່ມີຄວາມອ່ອນໄຫວຕໍ່ຄວາມເລິກໄດ້ສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າການເພີ່ມຕົວແທນຮັກສາ 5 wt% ແລະ 10 wt% ເພີ່ມຄວາມແຂງຂອງຊັ້ນເຄືອບໄດ້ 3% ແລະ 12% ຕາມລຳດັບ. ຄ່າຄວາມແຂງ 0.227 GPa ຍັງຖືກຮັກສາໄວ້ເຖິງແມ່ນວ່າຢູ່ທີ່ຄວາມເລິກ 8500 nm, ເຊິ່ງເປັນຍ້ອນເຄືອຂ່າຍເຊື່ອມຕໍ່ທີ່ສ້າງຂຶ້ນລະຫວ່າງຕົວແທນຮັກສາ ແລະ ເມທຣິກໂພລີຢູຣີເທນ.
4.ການວິເຄາະຮູບຮ່າງໜ້າດິນ
ການທົດສອບຄວາມຫຍາບຂອງພື້ນຜິວສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າການເຄືອບໂພລີຢູຣີເທນບໍລິສຸດຊ່ວຍຫຼຸດຄ່າ Rz ຂອງຊັ້ນວາງລົງ 86%, ໃນຂະນະທີ່ການເຄືອບທີ່ມີສານຮັກສາສະແດງໃຫ້ເຫັນເຖິງການເພີ່ມຂຶ້ນເລັກນ້ອຍຂອງຄວາມຫຍາບເນື່ອງຈາກມີອະນຸພາກຂະໜາດໃຫຍ່ກວ່າ. ຮູບພາບ FESEM ສະແດງໃຫ້ເຫັນການປ່ຽນແປງຂອງໂຄງສ້າງພື້ນຜິວທີ່ເປັນຜົນມາຈາກອະນຸພາກສານຮັກສາ.
5.ຄວາມກ້າວໜ້າໃນປະສິດທິພາບການຮັກສາຮອຍຂີດຂ່ວນ
ການສັງເກດການດ້ວຍກ້ອງຈຸລະທັດສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າ ການເຄືອບທີ່ມີສານຮັກສາ 10 wt% ຫຼັງຈາກການປະຕິບັດຄວາມຮ້ອນທີ່ 120 °C ເປັນເວລາ 30 ນາທີ ສະແດງໃຫ້ເຫັນການຫຼຸດຜ່ອນຄວາມກວ້າງຂອງຮອຍຂີດຂ່ວນຈາກ 141 μm ເປັນ 9 μm, ເຊິ່ງບັນລຸປະສິດທິພາບການຮັກສາໄດ້ 93.6%. ປະສິດທິພາບນີ້ດີກ່ວາທີ່ລາຍງານໃນເອກະສານທີ່ມີຢູ່ແລ້ວສຳລັບລະບົບໂພລີຢູຣີເທນເສັ້ນຊື່ຢ່າງຫຼວງຫຼາຍ.
ການສຶກສານີ້ໄດ້ຖືກເຜີຍແຜ່ໃນ Next Materials, ສະເໜີນະວັດຕະກໍາຫຼາຍຢ່າງ: ຫນຶ່ງ, ການເຄືອບຜົງໂພລີຢູຣີເທນທີ່ດັດແປງ DA ທີ່ພັດທະນາແລ້ວລວມຄຸນສົມບັດທາງກົນຈັກທີ່ດີກັບຄວາມສາມາດໃນການຮັກສາຕົນເອງ, ເຊິ່ງບັນລຸການປັບປຸງຄວາມແຂງສູງເຖິງ 12%. ສອງ, ການນໍາໃຊ້ເຕັກໂນໂລຊີການສີດພົ່ນໄຟຟ້າສະຖິດຮັບປະກັນການກະຈາຍຕົວຂອງຕົວແທນການຮັກສາພາຍໃນເຄືອຂ່າຍທີ່ເຊື່ອມຕໍ່ກັນຢ່າງເປັນເອກະພາບ, ເອົາຊະນະຄວາມບໍ່ຖືກຕ້ອງຂອງຕໍາແຫນ່ງທີ່ເປັນແບບຢ່າງຂອງເຕັກນິກແຄບຊູນຂະໜາດນ້ອຍແບບດັ້ງເດີມ. ສິ່ງທີ່ສຳຄັນທີ່ສຸດ, ການເຄືອບເຫຼົ່ານີ້ບັນລຸປະສິດທິພາບການຮັກສາສູງໃນອຸນຫະພູມທີ່ຂ້ອນຂ້າງຕໍ່າ (120 °C), ສະເໜີໃຫ້ສາມາດນໍາໃຊ້ໃນອຸດສາຫະກໍາໄດ້ດີກວ່າເມື່ອທຽບກັບອຸນຫະພູມການຮັກສາ 145 °C ທີ່ລາຍງານໃນເອກະສານທີ່ມີຢູ່ແລ້ວ. ການສຶກສາບໍ່ພຽງແຕ່ໃຫ້ວິທີການໃໝ່ໃນການຍືດອາຍຸການໃຊ້ງານຂອງການເຄືອບວິສະວະກໍາເທົ່ານັ້ນ, ແຕ່ຍັງສ້າງຂອບທິດສະດີສໍາລັບການອອກແບບໂມເລກຸນຂອງການເຄືອບທີ່ເຮັດວຽກໂດຍຜ່ານການວິເຄາະດ້ານປະລິມານຂອງຄວາມສໍາພັນ "ຄວາມເຂັ້ມຂຸ້ນຂອງຕົວແທນການຮັກສາ-ປະສິດທິພາບ". ການເພີ່ມປະສິດທິພາບໃນອະນາຄົດຂອງປະລິມານໄຮດຣອກຊິວໃນຕົວແທນການຮັກສາ ແລະ ອັດຕາສ່ວນຂອງຕົວເຊື່ອມຕໍ່ uretdione ຄາດວ່າຈະຊຸກຍູ້ຂໍ້ຈຳກັດການປະຕິບັດຂອງການເຄືອບການຮັກສາຕົນເອງຕື່ມອີກ.
ເວລາໂພສ: ວັນທີ 15 ກັນຍາ 2025