阮英波，張光喜，盧紅斌，張承雙，馬秀萍，吳 凡，霍炳呈

(1.西安航天復(fù)合材料研究所，西安 710025；2.復(fù)旦大學(xué)，上海 200438)

0 引言

固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)是航天運(yùn)載器和導(dǎo)彈武器的主要?jiǎng)恿ο到y(tǒng)，發(fā)動(dòng)機(jī)殼體等聚合物基復(fù)合材料構(gòu)件在生產(chǎn)制造的過(guò)程中難免會(huì)產(chǎn)生缺陷，如果能對(duì)這些缺陷進(jìn)行修復(fù)，有望提高成品率和生產(chǎn)效率，降低成本；同時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)在儲(chǔ)存、運(yùn)輸和服役過(guò)程中也會(huì)因?yàn)楦鞣N原因產(chǎn)生復(fù)合材料構(gòu)件損傷，影響構(gòu)件的承載能力和使用性能，引發(fā)安全隱患，如果能對(duì)產(chǎn)生的損傷進(jìn)行有效修復(fù)，則可以提高構(gòu)件使用安全性，提升導(dǎo)彈武器服役性能，延長(zhǎng)使用壽命。因此，復(fù)合材料的缺陷/損傷修復(fù)技術(shù)對(duì)固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)降低成本、提升性能顯得尤為重要。聚合物基復(fù)合材料主要由增強(qiáng)纖維和樹(shù)脂基體組成，要想實(shí)現(xiàn)復(fù)合材料的損傷修復(fù)首先要開(kāi)發(fā)具有高效修復(fù)性能的樹(shù)脂基體。

將生物體損傷后可自修復(fù)特征引入到合成材料中，賦予材料自修復(fù)能力，可消除缺陷和損傷，延長(zhǎng)材料使用壽命[1-4]。利用超分子相互作用和動(dòng)態(tài)共價(jià)鍵等可逆相互作用實(shí)現(xiàn)損傷自修復(fù)的本征型自修復(fù)材料，因具有不需要外加愈合劑和可多次可逆自修復(fù)的特點(diǎn)而受到廣泛關(guān)注[1-4]。與超分子相互作用相比，動(dòng)態(tài)共價(jià)鍵由于鍵能更高、更穩(wěn)定，成為本征型自修復(fù)材料設(shè)計(jì)與應(yīng)用的最佳選擇[3，5]?；趧?dòng)態(tài)共價(jià)鍵的自修復(fù)過(guò)程本質(zhì)上是動(dòng)態(tài)共價(jià)鍵解離后界面兩側(cè)的大分子鏈通過(guò)鏈段運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)分子鏈的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)致物理界面消失并形成新的動(dòng)態(tài)化學(xué)鍵從而實(shí)現(xiàn)材料自修復(fù)的過(guò)程。因此，強(qiáng)的鏈段運(yùn)動(dòng)能力是實(shí)現(xiàn)快速高效自修復(fù)的關(guān)鍵，目前研究的自修復(fù)材料主要集中在彈性體和凝膠材料等鏈段可快速運(yùn)動(dòng)的材料體系中[1-4]。但這類材料的力學(xué)強(qiáng)度通常較低，限制了其在很多領(lǐng)域的應(yīng)用。與彈性體和凝膠材料相比，聚合物塑料具有更優(yōu)異的力學(xué)性能和更弱的鏈段運(yùn)動(dòng)能力，因而如何實(shí)現(xiàn)塑料材料的高效自修復(fù)依然存在一定挑戰(zhàn)。

塑料材料的特點(diǎn)是室溫附近聚合物鏈處于玻璃態(tài)或結(jié)晶態(tài)，無(wú)法通過(guò)鏈段運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)聚合物鏈的擴(kuò)散和運(yùn)動(dòng)，難以實(shí)現(xiàn)材料的自修復(fù)。只有當(dāng)溫度超過(guò)玻璃化轉(zhuǎn)變溫度或熔點(diǎn)后，鏈段具有了較強(qiáng)的運(yùn)動(dòng)能力，材料才能具有自修復(fù)性能。因此，塑料材料的自修復(fù)必須在高溫下進(jìn)行，這就要求所采用的動(dòng)態(tài)共價(jià)鍵需要有高溫下可解離的特點(diǎn)。Diels-Alder反應(yīng)(D-A反應(yīng))是共軛雙烯與取代烯烴反應(yīng)生成取代環(huán)己烯的反應(yīng)，該反應(yīng)是可逆的，在120 ℃附近會(huì)發(fā)生逆D-A反應(yīng)，是比較理想的實(shí)現(xiàn)塑料材料自修復(fù)的可逆反應(yīng)[6-7]。但是，該溫度下塑料材料聚合物鏈的運(yùn)動(dòng)能力通常較弱，自修復(fù)速度和修復(fù)程度通常較低。石墨烯由于具有優(yōu)異的電學(xué)[8]、熱學(xué)[9]、光學(xué)[9]、力學(xué)[10]以及其他性能[11-12]而被廣泛應(yīng)用于聚合物復(fù)合材料領(lǐng)域[13-14]。利用石墨烯優(yōu)異的光-熱、電-熱和熱傳導(dǎo)性能，可以顯著提高聚合物材料的自修復(fù)性能[15-18]。但是，石墨烯與聚合物基體間沒(méi)有強(qiáng)的相互作用，難以解決石墨烯在聚合物基體中的分散和多次修復(fù)過(guò)程中石墨烯的再聚集問(wèn)題[19]。因此，如果能解決石墨烯在聚合物基體中的穩(wěn)定分散問(wèn)題，將D-A反應(yīng)的高溫修復(fù)特點(diǎn)和石墨烯的促進(jìn)聚合物自修復(fù)的特點(diǎn)相結(jié)合，將有望實(shí)現(xiàn)塑料材料的高效快速自修復(fù)。此類高效率自修復(fù)材料有望應(yīng)用于固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)殼體等復(fù)合材料構(gòu)件中，提升復(fù)合材料在成型和使用過(guò)程中的抗損傷性能和適應(yīng)性，實(shí)現(xiàn)固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)復(fù)合材料的智能化。

本文通過(guò)向糠基功能化的氧化石墨烯(GO-Fu)/糠基功能化的聚合物(Polymer-Fu)復(fù)合體系中加入N，N’-4，4’-二苯甲烷雙馬來(lái)酰亞胺(BMI)，利用糠基和馬來(lái)酰亞胺基團(tuán)之間的D-A反應(yīng)，將石墨烯片層通過(guò)共價(jià)鍵的方式引入聚合物基體中，解決石墨烯片層在聚合物基體中的分散問(wèn)題。同時(shí)，將D-A反應(yīng)的可逆修復(fù)和石墨烯的促進(jìn)自修復(fù)的特點(diǎn)相結(jié)合，制備了石墨烯基自修復(fù)塑料材料，并對(duì)所制備材料的力學(xué)性能、松弛行為和自修復(fù)性能進(jìn)行研究。

1 實(shí)驗(yàn)

1.1 實(shí)驗(yàn)原料

GO由改性Hummers法[20]制備得到。糠胺(FA)、甲基丙烯酸乙酯(EMA)、甲基丙烯酸丁酯(BMA)、甲基丙烯酸糠酯(FMA)等單體為分析純，購(gòu)自TCI，經(jīng)減壓蒸餾除去阻聚劑后使用。偶氮二異丁腈(AIBN)、BMI、N，N’-二甲基甲酰胺(DMF)、二甲苯、無(wú)水甲醇、無(wú)水乙醇等化學(xué)試劑均為分析純，購(gòu)自國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司，AIBN經(jīng)無(wú)水乙醇重結(jié)晶并干燥后使用，其他試劑購(gòu)買后直接使用。

1.2 樣品制備

GO-Fu制備：GO-Fu由GO與FA反應(yīng)制備得到(如圖1所示)。一個(gè)典型的合成過(guò)程如下：將0.4 g GO分散在100 ml去離子水中并水浴超聲30 min使其充分剝離和分散形成GO分散液；將上述GO分散液和0.2 g FA加入250 ml三口瓶中，混合均勻后在N2保護(hù)下于100 ℃反應(yīng)24 h；產(chǎn)物經(jīng)過(guò)濾并反復(fù)用DMF洗滌除去未反應(yīng)的FA后得到黑色濕態(tài)產(chǎn)物，經(jīng)60 ℃真空干燥24 h后得到GO-Fu。

圖1 GO-Fu合成流程圖

含糠基側(cè)基的聚甲基丙烯酸酯共聚物(PMA-Fu)制備：PMA-Fu由EMA、BMA和FMA經(jīng)溶液聚合得到(如圖2所示)。一個(gè)典型的聚合過(guò)程如下：將15.0 g EMA(0.136 mol)、3.5 g BMA(0.024 mol)、1.4 g FMA(0.008 mol)、90 mg AIBN和40 ml二甲苯加入到100 ml單口瓶中，于80 ℃油浴中反應(yīng)18 h后冷卻降溫停止反應(yīng)。反應(yīng)物經(jīng)二甲苯稀釋至100 ml，于1000 ml無(wú)水甲醇中沉淀3次并干燥得到最終產(chǎn)物。

圖2 PMA-Fu合成流程圖

自修復(fù)材料制備：自修復(fù)材料由GO-Fu、PMA-Fu和BMI制備得到(如圖3所示)。一個(gè)典型的制備過(guò)程如下：將5 mg GO-Fu和15 ml DMF加入到20 ml樣品瓶中，經(jīng)攪拌超聲分散得到均勻分散液，向上述分散液中加入1 g PMA-Fu和75 mg BMI，經(jīng)攪拌超聲分散得到均勻分散液，該分散液在200 ml去離子水中沉淀并過(guò)濾干燥得到物體粉末，經(jīng)150 ℃熱壓成型成所需尺寸的樣條。

圖3 基于Diels-Alder反應(yīng)的石墨烯基自修復(fù)材料合成及自修復(fù)示意圖

1.3 儀器與表征

X射線衍射(XRD)：采用PANalytical公司型號(hào)為PANalytial X’Pert PRO的X射線衍射儀測(cè)試。采用Cu Ka靶(λ= 0.154 nm)，掃描衍射角2θ為2～90°。

傅里葉變換紅外光譜(FTIR)：采用Nicolet 6700測(cè)定。

X射線光電子能譜(XPS)：采用RBD upgraded PHI-5000C ESCA system(PerkinElmer)測(cè)試，采用 Mg Kα 靶(hν=1253.6 eV)。

熱失重分析(TGA)：采用TA PE Pyris-1測(cè)試，在氮?dú)鈿夥罩袦y(cè)試，流速40 ml/min，升溫速率10 ℃/min。

原子力顯微鏡(AFM)：采用Bruker Multimode Nanoscope ⅢA測(cè)定，測(cè)試在室溫下采用tapping模式進(jìn)行。

流變測(cè)試：采用Thermofisher公司的HAKKE MARS III流變儀進(jìn)行測(cè)試，動(dòng)態(tài)溫度掃描測(cè)試條件：直徑25 mm平行板夾具，測(cè)試頻率10 rad/s，測(cè)試溫度范圍60～150 ℃，升溫速率10 ℃/min。

力學(xué)性能測(cè)試：采用CMT-4102的單軸拉伸裝置于室溫條件下測(cè)試，拉伸速率0.5 mm/min。

光學(xué)顯微鏡(OM)：采用Leica DM 2500P光學(xué)顯微分別在普通模式下測(cè)試。

2 結(jié)果與討論

2.1 GO-Fu合成及性能表征

如圖1所示， FA通過(guò)端氨基與GO表面的環(huán)氧基發(fā)生開(kāi)環(huán)加成反應(yīng)接枝到石墨烯片的表面，同時(shí)還原GO得到GO-Fu。GO和GO-Fu的XRD、FTIR、XPS及TGA曲線如圖4所示，AFM結(jié)果如圖5所示。

(a)XRD curves (b)FTIR curves

(a)GO (b)GO-Fu

從XRD表征結(jié)果(圖4(a))可以看出，與GO在9.7°位置存在尖銳衍射峰不同，GO-Fu在10°附近沒(méi)有衍射峰，相應(yīng)的衍射峰移動(dòng)到了低于5°的區(qū)域，可見(jiàn)大量糠基接枝物的存在，使得GO的層間距明顯增大；同時(shí)，GO-Fu在20.7°出現(xiàn)了一個(gè)寬的衍射峰，這是還原氧化石墨烯的特征峰，證明接枝過(guò)程中GO被還原成了還原氧化石墨烯。

從圖4(b)可見(jiàn)，與GO相比，GO-Fu在1470 cm-1處出現(xiàn)了N—H振動(dòng)峰，這是FA與GO反應(yīng)過(guò)程中引入仲胺基導(dǎo)致的。GO-Fu的XPS譜圖(圖4(c))可以看到N1s峰，表明GO-Fu中含氮原子。這些結(jié)果都表明，成功將FA接枝到了GO表面，從而獲得了GO-Fu。

本文通過(guò)TGA測(cè)試確定 GO-Fu中FA的接枝量。從圖4(d)中GO的TGA曲線可以看出，GO 的含氧基團(tuán)在 350 ℃前已基本失重完全。所以，GO-Fu的TGA曲線 350 ℃以后的重量下降是接枝 FA 的失重。從圖中可看出，F(xiàn)A的接枝量大約40%，可見(jiàn)有大量的FA通過(guò)共價(jià)鍵接枝到了GO表面。

AFM結(jié)果表明，經(jīng) FA功能化之后的 GO-Fu 片層的平均厚度由GO的0.8 nm(圖5(a))增加到了1.8 nm(圖5(b))，這是因?yàn)楸砻娲罅縁A接枝物的存在顯著增加了片層的厚度。同時(shí)，可以看到GO-Fu的表面是凹凸不平的，這可能是FA在石墨烯片表面的非均勻接枝導(dǎo)致的，這也間接證明 GO 表面的含氧官能團(tuán)(特別是環(huán)氧基)分布是不均勻的。

2.2 PMA-Fu合成及性能表征

以PMA-Fu為例驗(yàn)證復(fù)合材料的自修復(fù)性能。PMA-Fu合成過(guò)程如圖2所示，通過(guò)EMA、BMA和FMA共聚的方法制備PM-Fu，加入FMA共聚是為了實(shí)現(xiàn)在聚合物鏈上引入糠基的目的(FMA的加入量占單體總量的摩爾百分含量為5%)。通過(guò)改變共聚體系中的BMA含量，調(diào)控聚合物基體的玻璃化溫度和力學(xué)性能，如圖6所示。

(a)Glass transition temperature(Tg) (b)Stress-strain curves

從圖6(a)可以看出，隨著共聚體系中BMA含量的增加，所得聚合物的玻璃化溫度逐漸降低。當(dāng)BMA的摩爾百分含量為0時(shí)，所得聚合物的玻璃化溫度為86 ℃；當(dāng)BMA的摩爾百分含量增加至15%和30%時(shí)，聚合物的玻璃化溫度分別降低至67 ℃和54 ℃。與EMA相比，BMA具有更大的柔性側(cè)基，因此BMA的引入，相當(dāng)于在體系中加入了“增塑劑”，導(dǎo)致玻璃化溫度降低[21]。圖6(b)表明，BMA摩爾百分含量增加至15%后，聚合物的屈服應(yīng)力沒(méi)有明顯變化，但斷裂伸長(zhǎng)率明顯增加；但當(dāng)BMA摩爾百分含量進(jìn)一步增加至30%時(shí)，聚合物的屈服應(yīng)力降低至14.5 MPa，斷裂伸長(zhǎng)率進(jìn)一步增加，達(dá)到181%?？梢?jiàn)，隨著B(niǎo)MA含量增加，聚合物玻璃化溫度降低，韌性提高，斷裂伸長(zhǎng)率顯著增加。為了獲得具有適中玻璃化溫度和優(yōu)異斷裂延伸率的聚合物基體，最終確定加入BMA的摩爾百分含量為15%。

2.3 力學(xué)性能與流變行為

如圖3所示，當(dāng)向PMA-Fu中加入BMI后，PMA-Fu側(cè)基(糠基)中的共軛雙鍵會(huì)和BMI的馬來(lái)酰亞胺基團(tuán)中的雙鍵發(fā)生D-A反應(yīng)[6-7]。圖7(a)對(duì)比了BMI的加入對(duì)PMA-Fu力學(xué)性能的影響。可以看出，隨著B(niǎo)MI的加入，聚合物體系的力學(xué)強(qiáng)度明顯增加，屈服應(yīng)力由20 MPa增加到32 MPa，提高了60%。與此同時(shí)，材料的斷裂延伸率由97%降低至10%，材料也由韌性破壞轉(zhuǎn)變?yōu)榇嘈云茐摹＿@是因?yàn)锽MI的加入起到了交聯(lián)劑的作用，讓原本線性結(jié)構(gòu)的PMA-Fu交聯(lián)形成了具有三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的交聯(lián)體系(見(jiàn)圖3)，所以力學(xué)強(qiáng)度提高而斷裂伸長(zhǎng)率顯著降低。值得注意的是，BMI的加入不僅帶來(lái)了材料力學(xué)性能的轉(zhuǎn)變，也改變了材料的松弛行為。圖7(b)是加入BMI前后材料線性流變性能數(shù)據(jù)?？梢钥闯觯尤隑MI后，材料的玻璃化溫度增加了約20 ℃，同時(shí)可以看到，加入BMI后玻璃態(tài)下的儲(chǔ)能模量(G′)和損耗模量(G″)都有明顯提高。這是因?yàn)锽MI加入導(dǎo)致體系交聯(lián)密度增加，顯著抑制了PMA-Fu鏈段的運(yùn)動(dòng)，帶來(lái)玻璃化溫度和模量的升高。

(a)Stress-strain curves (b)Rheological behavior

在此基礎(chǔ)上，進(jìn)一步考察了GO-Fu加入對(duì)材料力學(xué)性能和流變行為的影響。從圖8(a)可以看出，向PMA-Fu/BMI體系中加入質(zhì)量含量0.5% GO-Fu后復(fù)合材料的拉伸強(qiáng)度和斷裂延伸率略有提高，但沒(méi)有顯著變化。這可以間接證明GO-Fu在聚合物基體中分散良好，沒(méi)有出現(xiàn)明顯團(tuán)聚，否則會(huì)帶來(lái)力學(xué)性能的降低。從線性流變曲線上同樣可以看出，加入質(zhì)量含量0.5% GO-Fu后，復(fù)合材料的松弛行為沒(méi)有明顯變化?？梢?jiàn)，少量GO-Fu沒(méi)有明顯改變材料的力學(xué)性能和松弛行為。

(a)Stress-strain curves (b)Rheological behavior

2.4 自修復(fù)性能

為直觀展示D-A反應(yīng)的可逆性，將PMA-Fu、BMI和GO-Fu溶于DMF得到的均勻分散液，考察了分散液的溶膠-凝膠行為。由圖9可以看出，分散液在75 ℃下經(jīng)過(guò)10 h反應(yīng)后，可形成沒(méi)有流動(dòng)性的凝膠；如果將該凝膠升溫至120 ℃處理1 h，其又可完全轉(zhuǎn)化為具有很好流動(dòng)性的溶膠；溶膠如果進(jìn)一步降溫至75 ℃/6 h，又可完全轉(zhuǎn)化為凝膠?？梢?jiàn)，分散液可以實(shí)現(xiàn)溶膠-凝膠的可逆轉(zhuǎn)變。這是因?yàn)樵?5 ℃下，BMI中的馬來(lái)酰亞胺基團(tuán)會(huì)與PMA-Fu和GO-Fu中的糠基團(tuán)發(fā)生D-A反應(yīng)，體系會(huì)交聯(lián)形成具有三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的凝膠；但當(dāng)溫度升高至120 ℃后，體系中又會(huì)發(fā)生逆D-A反應(yīng)，重新解離生成PMA-Fu、GO-Fu和BMI，體系又由三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的凝膠轉(zhuǎn)變?yōu)榫哂泻芎昧鲃?dòng)性的溶膠(見(jiàn)圖3)。通過(guò)該實(shí)驗(yàn)可以很好地證明體系的動(dòng)態(tài)可逆過(guò)程，這是復(fù)合材料實(shí)現(xiàn)自修復(fù)的基礎(chǔ)。

圖9 分散體系的溶膠-凝膠轉(zhuǎn)變

圖10分別給出了不加GO-Fu的樣品(0% GO-Fu)和加質(zhì)量含量0.5% GO-Fu的樣品(0.5% GO-Fu)的原始試樣(original)和破壞后經(jīng)130 ℃/1 h修復(fù)后試樣(self-healing)的拉伸應(yīng)力應(yīng)變曲線。從圖10(a)可以看出,不加GO-Fu試樣的原始拉伸強(qiáng)度為31.2 MPa，破壞后經(jīng)130℃/1 h修復(fù)后的拉伸強(qiáng)度僅有15.9 MPa，修復(fù)性能較差。與之對(duì)應(yīng)，加入0.5% GO-Fu后，原始拉伸強(qiáng)度和130℃/1 h修復(fù)后的拉伸強(qiáng)度分別為32.2 MPa和29.2 MPa，修復(fù)后的強(qiáng)度已經(jīng)比較接近原始強(qiáng)度，表現(xiàn)出很好的自修復(fù)性能。

(a)Without GO-Fu (b)With 0.5% GO-Fu

為了定量評(píng)價(jià)材料的自修復(fù)性能，將修復(fù)后試樣拉伸強(qiáng)度與原始試樣拉伸強(qiáng)度的比值定義為修復(fù)效率。圖11分別給出了不加GO-Fu和加入0.5% GO-Fu試樣在130℃修復(fù)不同時(shí)間后的修復(fù)效率。可以看出，材料的修復(fù)效率隨著修復(fù)時(shí)間的延長(zhǎng)逐漸增加，之后趨于比較恒定的水平，不加GO-Fu材料的修復(fù)效率只能達(dá)到50%左右，而加入0.5% GO-Fu后材料的修復(fù)效率可以接近100%。

(a)Without GO-Fu (b)With 0.5% GO-Fu

為了直觀展示材料的自修復(fù)性能，通過(guò)顯微鏡原位觀察復(fù)合材料損傷表面在130 ℃的修復(fù)情況，如圖12所示。可以看出，加入GO-Fu樣品的原始表面存在大量損傷劃痕，隨著修復(fù)時(shí)間的延長(zhǎng)，劃痕逐漸變模糊直至消失，20 min后，所有劃痕都完全消失，材料展現(xiàn)出高效的自修復(fù)性能。與之相比，未加GO-Fu樣品的修復(fù)速度要慢得多，經(jīng)過(guò)20 min后，樣品表面仍有大量劃痕無(wú)法修復(fù)。

圖12 加入GO-Fu前后復(fù)合材料表面劃痕隨修復(fù)時(shí)間變化

可以看出，GO-Fu的加入可以顯著提高材料的自修復(fù)性能。這是因?yàn)镚O-Fu賦予材料優(yōu)異的熱傳導(dǎo)性能，使得外加溫度場(chǎng)的能量能夠迅速傳遞到修復(fù)界面，促進(jìn)聚合物鏈的運(yùn)動(dòng)和擴(kuò)散，提高修復(fù)效率[15，18]。同時(shí)，每個(gè)GO-Fu片層上都含有大量的糠基，可顯著增加D-A反應(yīng)的發(fā)生概率，帶來(lái)修復(fù)效率的顯著提升。

3 結(jié)論

(1)合成了糠基功能化的氧化石墨烯和帶糠基側(cè)基的聚甲基丙烯酸酯共聚物，將其與雙馬來(lái)酰亞胺反應(yīng)，制備了含可逆D-A動(dòng)態(tài)共價(jià)鍵的石墨烯基自修復(fù)復(fù)合材料。

(2)D-A反應(yīng)形成的交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)增強(qiáng)了鏈的剛性，并限制了鏈段運(yùn)動(dòng)，顯著提高復(fù)合材料的力學(xué)性能(強(qiáng)度提高60%)和玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(提高20℃)。作為交聯(lián)劑和修復(fù)劑的功能化石墨烯的引入，可顯著提高復(fù)合材料的自修復(fù)效率和修復(fù)速度，即使功能化石墨烯的加入量?jī)H有0.5%，依然能將材料的修復(fù)效率由約50%提高到接近100%。

(3)未來(lái)需進(jìn)一步探索該材料在多種外部刺激(電磁波、激光、電場(chǎng)、紅外等)作用下的自修復(fù)性能，以豐富自修復(fù)材料的應(yīng)用領(lǐng)域。此外，還需進(jìn)一步研究如何通過(guò)材料結(jié)構(gòu)和化學(xué)組成調(diào)控實(shí)現(xiàn)環(huán)氧樹(shù)脂等熱固性聚合物基復(fù)合材料的高效自修復(fù)。