基于分子自组装微球的自修复水泥材料的研究

本项目拟对基于分子自组装微球的自修复水泥材料进行研究。将组合化学技术、计算机辅助设计技术以及量子化学计算相结合，设计用于合成能聚合成自修复微球的功能单体；筛选及改造合适的修复液，利用分子自组装技术，将获得的功能单体和修复液聚合成具有自修复功能的微球。进一步对自修复微球对混凝土环境的适应性、破裂强度的控制、微球与水泥基体的相容性等进行研究，用制备的各系列微球配制自修复混凝土，研究分子自组装微球的自修复效果，优化自修复微球的制备工艺。研究分子自组装微球破裂强度与应力的响应关系、自修复功能的可重复性（持续性）。通过本项目研究，揭示分子自组装微球对混凝土裂缝自修复的机理，为水泥混凝土裂缝的有效自修复提供理论依据。

本项目对基于分子自组装微球的自修复水泥材料进行了研究。通过利用分子自组装技术构建化学传感器，掌握分子自组装技术的理论与实验技巧以及传感技术，为本项目的基于分子自组装微球的自修复水泥材料的研究奠定必备和良好的研究基础。在此基础上，设计合成了能聚合成自修复微球的功能单体；筛选及改造合适的修复液，优化了最佳反应条件，囊材与芯材的比例，研究了微球形貌的对修复能力的影响。利用分子自组装技术，将获得的功能单体和胶黏剂聚合成具有自修复功能的微球。制备的水泥自修复微球，用于水泥混凝土材料的修复具有优异的效果，提高了自修复微球对混凝土环境的适应性、破裂强度的控制、微球与水泥基体的相容性。用制备的微球配制到自修复混凝土，内置微球大大提高了水泥砂浆强度及其自修复能力，促进了分子自组装微球的自修复效果，同时研究了矿物掺合料对内置微球砂浆损伤自修复能力影响，优化了自修复微球的制备工艺。通过本项目研究，揭示了分子自组装微球对混凝土裂缝自修复的机理，为水泥混凝土裂缝等的有效自修复提供理论依据。本项目的研究内容与结果撰写发明专利1项（公开，并已完成审查意见的修改），相关内容撰写发明专利3项(已授权)；发表学术论文总计27篇，其中被SCI收录22篇，被EI收录2篇，被ISTP收录 1篇。