Chế tạo vật liệu polyme nối mạng có khả năng hồi phục vết nứt dưới tác động nhiệt.

Vật liệu polymer truyền thống hiện nay rất dễ bị rạn nứt dưới ảnh hưởng của các tác động biến dạng, đồng thời khó khăn trong việc tự sửa chữa và phục hồi, dẫn đến tình trạng suy giảm tính chất và hư hại vật liệu. Một trong những phương hướng nghiên cứu mới nhất trên thế giới hiện nay là về loại vật liệu tạo thành từ các monome và tiền chất polymer đa chức maleimide và furan, có khả năng tự chữa lành và phục hồi vết nứt khi có các tác động (nhiệt độ, ánh sáng, pH,…) từ bên ngoài. Vì vậy, đề tài có thể coi như một bước tiến giúp nâng tầm nghiên cứu khoa học và phát triển những định hướng nghiên cứu mới về vật liệu polymer tại Việt Nam.

Để hoàn thiện đề tài, các nhà nghiên cứu đã thực hiện những nội dung gồm: tổng hợp và khảo sát bis-maleimide từ Hexamethylene diisocyanate, Maleic anhydride, 3-maleimide-1-propanol và Polytetrahydrofuran; tổng hợp tris-furan từ tri-isocyanate và furfuryl mercaptan; tổng hợp và khảo sát các polymer nối mạng dựa trên các hợp chất đã tổng hợp; khảo sát đánh giá tính chất polymer đã chế tạo, đặc biệt là tính tự phục hồi vết nứt dưới tác động nhiệt.

Kết quả cho thấy, polymer nối mạng từ Polycaprolactone-maleimide mang đến hiệu quả cao nhất khi có khả năng tự phục hồi vết nứt tốt ở nhiệt độ 60⁰C trong 24 giờ. Sau thời gian gia nhiệt, polymer nối mạng hoàn toàn hồi phục và không thấy được bất kỳ vết nứt nào khi quan sát bằng mắt thường lẫn kính hiển vi quang học. Ngoài ra, các nhà nghiên cứu cũng phát hiện tính chất nhớ hình (shape memory) của hợp chất đi từ Polycaprolacton và Hexamethylene diamine có tác dụng hỗ trợ quá trình phục hồi của vật liệu.