Self-Healing of Electrical Damage in Microphase-Separated Polyurethane Elastomers with Robust Dielectric Strength Utilizing Dynamic Hydrogen Bonding Networks

材料科学 电介质 自愈 复合材料 聚合物 弹性体 介电弹性体 自愈材料 介电强度 光电子学 医学 病理 替代医学
作者
Tian Tan,Wah Hoon Siew,Lu Han,M.J. Given,Christina Mckendry,John J. Liggat,Qi Li,Jinliang He
出处
期刊:ACS applied polymer materials [American Chemical Society]
卷期号:5 (9): 7132-7143 被引量:18
标识
DOI:10.1021/acsapm.3c01155
摘要

Polymer dielectrics are predominantly used as primary insulating materials in various electrical and electronic systems. Recently, self-healing dielectrics have been designed to heal microdamage in polymers to repair discharge channels and restore their critical insulating properties. However, the low dielectric strength of extrinsic self-healing polymers is a critical disadvantage in preventing them from practical application. In this work, we designed and implemented an insulating robust self-healing polyurethane (PU) utilizing a microphase-separating structure with a shape memory effect. The microphase separation structure in the PUs allows hard segments (HSs) to provide high dielectric strength while achieving self-healing through the soft segments (SSs) with high flowability. The analysis of dielectric relaxation behavior and quantum chemical calculations in combination indicated that the energy barrier at the interface of SS and HS is the key factor in improving the dielectric strength of polyurethanes. Observations from three-dimensional computed micro-X-ray tomography and optical microscopy showed that the PU developed can fully heal the damaged area under moderate thermal stimulation while restoring its electrical performance. The calculation of conformational entropy and the verification of the reversibility of hydrogen bonds further illustrated the reason for efficient self-healing capability of the designed PU. This work opened up opportunities for reliable applications of self-healing dielectrics in electrical and electronic apparatus.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
CharlesRoue完成签到,获得积分10
4秒前
彭于晏应助寒来暑往采纳,获得10
6秒前
淡淡完成签到 ,获得积分10
7秒前
8秒前
ATOM发布了新的文献求助10
11秒前
CY完成签到,获得积分10
14秒前
nine2652完成签到 ,获得积分10
15秒前
cy__完成签到,获得积分10
16秒前
安静严青完成签到 ,获得积分0
21秒前
22秒前
寒来暑往发布了新的文献求助10
26秒前
不再挨训完成签到 ,获得积分10
26秒前
半夏完成签到,获得积分10
29秒前
锈show完成签到,获得积分20
32秒前
寒来暑往完成签到,获得积分10
33秒前
伶俐书蝶完成签到 ,获得积分10
37秒前
马尔斯完成签到,获得积分10
37秒前
小小虾完成签到 ,获得积分10
43秒前
46秒前
47秒前
52秒前
HCT完成签到,获得积分10
54秒前
56秒前
王鑫完成签到,获得积分10
57秒前
缓慢的听枫完成签到,获得积分10
57秒前
等待小丸子完成签到,获得积分10
59秒前
chengxiping发布了新的文献求助10
59秒前
1分钟前
acceptedsxy完成签到 ,获得积分10
1分钟前
chengxiping完成签到,获得积分10
1分钟前
pengpengpeng完成签到,获得积分10
1分钟前
isedu完成签到,获得积分0
1分钟前
MRJJJJ完成签到,获得积分0
1分钟前
陈秋发布了新的文献求助10
1分钟前
无辜茗完成签到 ,获得积分10
1分钟前
顺利问玉完成签到 ,获得积分10
1分钟前
科研通AI6.4应助董雪采纳,获得10
1分钟前
书生完成签到 ,获得积分10
1分钟前
泠然冷云完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
高分求助中
Principles of Economics, 11th Edition 10000
University Physics with Modern Physics, 16th edition 10000
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
48V Low-voltage Power Distribution Network (PDN) Architecture Industry Report, 2024 800
ズームレンズの光学設計に関する研究 800
Fundamentals of Pharmaceutical and Biologics Regulations: A Global Perspective, Second Edition 700
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 610
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7298183
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8916599
关于积分的说明 18879477
捐赠科研通 6963240
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3210642
关于科研通互助平台的介绍 2379958
邀请新用户注册赠送积分活动 2187125