隱形車衣涂層自修復(fù)機理解析

目前絕大多數(shù)隱形車衣都有自修復(fù)功能，當汽車車身受到刮擦或輕微碰撞時，在不損傷車衣基膜的基礎(chǔ)上，用熱水或熱風(fēng)處理，細小劃痕會逐漸消失，車衣表面恢復(fù)如初。

這種自修復(fù)效果，主要取決于車衣涂層中自修復(fù)樹脂的聚合物結(jié)構(gòu)。

• 熱修復(fù)：需要60℃以上的熱水、熱風(fēng)或陽光作用在劃痕上；
• 秒修復(fù)：不受外部影響，但此類樹脂偏軟，不夠致密；

目前，市場大部分已經(jīng)轉(zhuǎn)向熱修復(fù)方式，國外有少量秒修復(fù)產(chǎn)品。車衣涂層中常見的樹脂成分是由多羥基丙烯酸酯、耐黃異氰酸酯等單體共聚而成的聚氨酯樹脂，它主要是基于本征型中的氫鍵自修復(fù)機理來應(yīng)用。

自修復(fù)性三要素，缺一不可：

• 修復(fù)反應(yīng)的驅(qū)動力：熱、光、電、磁等；
• 鏈段運動能力：鏈段柔順性及高分子的玻璃化轉(zhuǎn)化溫度（Tg），即在驅(qū)動力條件下，高分子能發(fā)生運動，有形成碰撞的幾率；
• 可逆鍵合方式：非共價鍵鍵合（范德華力、氫鍵、金屬配位、主客配體、電荷作用）、共價鍵鍵合（Diels Alder反應(yīng)、雙硫鍵、酰腙、烷氧基胺、硼酸酯鍵）。

本征自愈合的機理模型

1. 自愈合性能的實現(xiàn)并非通過破損位置的活性官能團反應(yīng)，而是基于氫鍵作用；
2. 氫鍵作用產(chǎn)生強烈的相互作用力，實現(xiàn)宏觀側(cè)面的破損愈合；
3. 氫鍵作用源自聚氨酯樹脂內(nèi)部大量醚基團在空氣界面形成強烈的羥基吸引；
4. 除了醚基團形成的羥基吸引，還需要足夠的分子鏈段運動；
5. 聚氨酯獨特的軟硬嵌段結(jié)構(gòu)，軟段在常溫環(huán)境中的長程運動，確保聚合物分子鏈段的遷移；
6. 分子鏈段的遷移，確保破損位置接觸后，原本分離的聚合物在軟段的遷移作用下重新“纏繞”；
7. “纏繞”確保氫鍵作用引入聚合物體系中，從而實現(xiàn)宏觀自愈合；
8. 硬段不存在長程運動，會限制軟段的遷移。

來源：綜合整理自第一屆車衣膜論壇上納爾、邦固化學(xué)演講資料

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