本發(fā)明所屬技術領域為聚合物基復合材料自修復領域，利用飽和吸附修復劑的改性介孔材料制備環(huán)氧樹脂/ SBA-15自修復材料。

背景技術：

介孔材料SBA-15是一種具有高度有序二維六方結構孔道的多孔材料，在介孔材料表面具有大量的硅羥基，但是這種硅羥基幾乎不具有活性，與樹脂基體相容性差，使介孔材料在各方面的應用上受到很大的限制。為了解決這一問題，同時保持其自身的優(yōu)越性能的基礎上，需要對介孔材料進行表面活化改性，擴大介孔SBA-15在吸附、分離、催化和載體等方面的應用。

由于活化后的介孔SBA-15表面具有大量的活性位點，可以使其進行各種有目的的化學改性，此優(yōu)點為制備具有特定性能的復合介孔材料提供了可能。改性介孔材料表面所覆有硅烷偶聯(lián)劑中非水解官能團與有機材料的化學性質是決定復合材料最佳性能的重要條件。而適合的硅烷偶聯(lián)劑可以使介孔材料SBA-15吸附修復劑雙環(huán)戊二烯（DCPD）的能力增強、與環(huán)氧樹脂基材的相容性提高，同時增加復合材料的拉伸強度。當基體產(chǎn)生微裂紋時，改性介孔材料吸附的修復劑通過虹吸作用與斷裂面的Grubbs催化劑接觸，進而引發(fā)開環(huán)位移聚合反應（ROMP），生成聚合物而修復微裂紋。由于改性介孔SBA-15獨特的結構，使其在基體中可進行多次釋放，從而實現(xiàn)多次自修復，進一步增加了復合材料的使用期限。

技術實現(xiàn)要素：

為了有效解決基體材料內(nèi)部或表面產(chǎn)生局部損傷及微裂紋、使用介孔材料在基體中的分散性不理想及自修復系統(tǒng)很難進行多次有效自修復的問題，本發(fā)明提供一種利用飽和吸附愈合劑的改性介孔材料SBA-15在聚合物基體中的緩釋功能，得到能夠有效進行多次自修復的方法。

具體步驟為：

（1）將5~10質量份濃度為2 mol/L的鹽酸加入到1質量份的介孔SBA-15進行酸化后，再加入1~5質量份的硅烷偶聯(lián)劑進行表面改性，得到改性介孔材料SBA-15備用。

（2）將1~10質量份的雙環(huán)戊二烯（DCPD）和苯乙烯按體積比9:1混合，得單體混合物即DS液。

（3）將1質量份步驟（1）所得改性介孔材料SBA-15加入到步驟（2）中所得DS液中，飽和吸附2小時，過濾除去多余的DS液。

（4）將100質量份環(huán)氧樹脂E51、10質量份固化劑乙二烯三胺（DETA）和0.01~1質量份Grubbs催化劑混合得混合液。

（5）將10~100質量份步驟（3）所得飽和吸附DS液的改性介孔材料加入到步驟（4）所得混合液中，手工混合后超聲振動，使之混合均勻后，待抽真空至無氣泡，倒入模具中，固化后得到具有多次自修復功能的環(huán)氧樹脂復合材料。

所述硅烷偶聯(lián)劑為乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-（2，3-環(huán)氧丙氧）丙基三甲氧基硅烷、γ-（甲基丙烯酰氧）丙基三甲氧基硅烷中的一種或多種。

所述原材料均為工業(yè)級。

本發(fā)明具有以下特點：

1.原料來源廣泛，易處理。

2.操作簡單，誤差相對較小。

3.介孔材料有更好的分散性，所得修復率較高，可多次自修復。

具體實施方式

以下所述原材料均為工業(yè)級。

實施例1：

（1）將3.0 g介孔SBA-15與11 mL濃度為 2.0 mol/L的鹽酸混合均勻，室溫酸化；取1.0 g酸化后的介孔SBA-15與2.5 mL的硅烷偶聯(lián)劑乙烯基三乙氧基硅烷（KH151）混合均勻，氮氣氛圍下80 ℃反應11小時，得到改性介孔材料KH151-S。

（2）取1.68 g的雙環(huán)戊二烯（DCPD）和苯乙烯得單體混合物即DS液，雙環(huán)戊二烯（DCPD）和苯乙烯體積比為9:1。

（3）將0.30 g步驟（1）所得改性介孔材料KH550-S加入到步驟（2）所得DS液中，飽和吸附2 小時，過濾除去多余的DS液。

（4）將6.0 g環(huán)氧樹脂E51、0.6 g固化劑乙二烯三胺（DETA）和0.0067 g Grubbs催化劑混合得混合液。

（5）將步驟（3）所得飽和吸附DS液的改性介孔材料加入到步驟（4）所得混合液中，手工混合后超聲振動，使之混合均勻后，待抽真空至無氣泡，倒入模具中，固化后得到一次修復率為68.7 %左右的環(huán)氧樹脂復合材料，其二次、三次修復率可分別達到65.1 %和58.4 %。

實施例2：

（1）將3.0 g介孔SBA-15與11 ml 2.0 mol/L的鹽酸混合均勻，室溫酸化；取1.0 g酸化后的介孔SBA-15與2.5 mL的硅烷偶聯(lián)劑γ―(2,3-環(huán)氧丙氧) 丙基三甲氧基硅烷（KH560）混合均勻，氮氣氛圍下80 ℃反應11小時，得到改性介孔材料KH560-S。

（2）取1.59 g的雙環(huán)戊二烯（DCPD）和苯乙烯混合得單體混合物即DS液，雙環(huán)戊二烯（DCPD）和苯乙烯體積比為9:1。

（3）將0.30 g改性介孔材料KH560-S加入到步驟（2）所得DS液中，飽和吸附2小時，過濾除去多余的DS液。

（4）將6.0 g環(huán)氧樹脂E51、0.6 g固化劑DETA和0.0064 g Grubbs催化劑混合得混合液。

（5）將步驟（3）所得飽和吸附DS液的改性介孔材料加入到步驟（4）所得混合液中，手工混合后超聲振動，使之混合均勻后，待抽真空至無氣泡，倒入模具中，固化后得到具有多次自修復功能的環(huán)氧樹脂復合材料，其一次、二次和三次修復率最高可達到70.0 %、62.5 %、55.7 %。

實施例3：

（1）將3.0 g介孔SBA-15與11 mL濃度為2.0 mol/L的鹽酸混合均勻，室溫酸化；取1.0 g酸化后的介孔SBA-15與2.5 mL的硅烷偶聯(lián)劑γ-（甲基丙烯酰氧）丙基三甲氧基硅烷（KH570）混合均勻，氮氣氛圍下80 ℃反應11小時，得到改性介孔材料KH570-S。

（2）取1.73 g的雙環(huán)戊二烯（DCPD）和苯乙烯得單體混合物即DS液，雙環(huán)戊二烯（DCPD）和苯乙烯體積比為9:1。

（3）將0.30 g步驟（1）所得改性介孔材料KH570-S加入到步驟（2）所得DS液中，飽和吸附2 小時，過濾除去多余的DS液。

（4）將6.0 g環(huán)氧樹脂E51、0.6 g固化劑DETA和0.0069 g Grubbs催化劑混合得混合液。

（5）將步驟（3）所得飽和吸附DS液的改性介孔材料加入到步驟（4）所得混合液中，手工混合后超聲振動，使之混合均勻后，待抽真空至無氣泡，倒入模具中，固化后得到具有多次自修復功能的環(huán)氧樹脂復合材料，其一次、二次和三次修復率最高可達到71.9 %、65.1 %、58.2 %。