Nghiên cứu tổng hợp vật liệu tự lành trên cơ sở liên kết ion kim loại với copolyme của 4 vinylpyridine và các monome khác

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HCM TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA ĐẶNG HOÀNG HUÂN NGHIÊN CỨU TỔNG HỢP VẬT LIỆU TỰ LÀNH TRÊN CƠ SỞ LIÊN KẾT ION KIM LOẠI VỚI COPOLYME CỦA 4-VINYLPYRIDINE VÀ CÁC MONOME KHÁC Chuyên ngành: Kỹ Thuật Vật Liệu Mã số: 8520309 LUẬN VĂN THẠC SĨ TP HỒ CHÍ MINH, tháng 04 năm 2023 Cơng trình hồn thành tại: Trường Đại học Bách Khoa – ĐHQG-HCM Cán hướng dẫn khoa học 1: PGS TS Nguyễn Thị Lệ Thu Ký tên: Cán hướng dẫn khoa học 2: PGS TS Nguyễn Trần Hà Ký tên: Cán chấm nhận xét 1: PGS TS Hà Thúc Chí Nhân Ký tên: Cán chấm nhận xét : TS Nguyễn Quốc Thiết Ký tên: Luận văn thạc sĩ bảo vệ Trường Đại học Bách Khoa, ĐHQG Tp HCM ngày 24 tháng 04 năm 2023 Thành phần Hội đồng đánh giá luận văn thạc sĩ gồm: Chủ tịch: PGS TS Nguyễn Trường Sơn Phản biện 1: PGS TS Hà Thúc Chí Nhân Phản biện 2: TS Nguyễn Quốc Thiết Thư ký: TS Bùi Văn Tiến Uỷ viên: PGS TS Nguyễn Trần Hà Xác nhận Chủ tịch Hội đồng đánh giá luận văn Trưởng Khoa quản lý chuyên ngành sau luận văn sửa chữa (nếu có) CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG TRƯỞNG KHOA KHOA CÔNG NGHỆ VẬT LIỆU PGS.TS Nguyễn Trường Sơn i ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HCM CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA Độc lập - Tự - Hạnh phúc NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ Họ tên học viên: Đặng Hoàng Huân MSHV: 2070620 Ngày, tháng, năm sinh: 18/10/1998 Nơi sinh: Long An Chuyên ngành: Kỹ thuật vật liệu Mã số: 8520309 I TÊN ĐỀ TÀI: - Nghiên cứu tổng hợp vật liệu tự lành sở liên kết ion kim loại với copolyme 4-vinylpyridine monome khác - Synthesis of self-healable materials based on ionic bonds between metal ions and copolymer containing 4-vinyl pyridine and other monomers II NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG: - ND1: Tổng hợp đánh giá copolyme nhiệt dẻo P(4VP-r-SMA-r-MAA) - ND2: Khảo sát đánh giá trình trộn hợp ion Fe3+ vào copolyme để chế tạo vật liệu tự lành sở liên kiết ion thuận nghịch - ND3: Khảo sát đánh giá trình trộn hợp đan xen vật liệu ND2 polyurethane đóng rắn III NGÀY GIAO NHIỆM VỤ : 14/02/2022 IV NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: 10/04/2023 V CÁN BỘ HƯỚNG DẪN: PGS TS Nguyễn Thị Lệ Thu PGS TS Nguyễn Trần Hà Tp HCM, ngày 24 tháng 04 năm 2023 CÁN BỘ HƯỚNG DẪN CHỦ NHIỆM BỘ MÔN ĐÀO TẠO PGS TS Nguyễn Thị Lệ Thu PGS TS Nguyễn Trần Hà TRƯỞNG KHOA CÔNG NGHỆ VẬT LIỆU ii LỜI CÁM ƠN Tôi xin dùng lời cảm ơn Luận văn thạc sĩ để bày tỏ lòng biết ơn tri ân đến người trực tiếp gián tiếp giúp đỡ tơi suốt q trình thời gian thực Luận văn Đầu tiên xin gửi lời cám ơn sâu sắc đến cô PGS.TS Nguyễn Thị Lệ Thu thầy PGS.TS Nguyễn Trần Hà - giảng viên trực tiếp hướng dẫn đề tài luận văn Thầy, Cô dành nhiều thời gian tâm huyết để tận tình dẫn tôi, người truyền cảm hứng, động viên, giúp đỡ tơi lúc tơi gặp khó khăn, biến cố lớn gia đình để tơi vững lịng hồn thành luận văn tốt nghiệp Tiếp đến, xin chân thành gửi lời cảm ơn đến chị Trương Thu Thủy, anh Nguyễn Song Đức Anh, anh Nguyễn Tấn Lộc, tất các nghiên cứu viên PTN Trọng điểm Vật liệu Polyme Composite tạo điều kiện giúp đỡ hỗ trợ tơi suốt q trình thực luận văn Cuối cùng, tơi dành lời cảm ơn đến gia đình hậu phương vững động viên, ủng hộ tơi suốt q trình học tập Mặc dù có nhiều cố gắng để hồn thiện khơng thể tránh khỏi thiếu sót, kính mong nhận quan tâm góp ý Q Thầy Cơ Kính chúc Quý Thầy Cô Trường Đại học Bách Khoa TP.HCM dồi sức khỏe, ln hồn thành tốt mục tiêu nhiệm vụ đặt Kính chúc Khoa Công nghệ Vật liệu Bộ môn trực thuộc ngày lớn mạnh phát triển Xin chân thành cảm ơn! Tp Hồ Chí Minh, tháng 04 năm 2023 Học viên thực Đặng Hồng Hn iii TĨM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ Vật liệu polyme tự lành ngày khẳng định sức hút tiềm lớn chúng tương lai Điều tạo động lực nghiên cứu lớn cho nhà khoa học lĩnh vực Đặc biệt chế tự lành cách sử dụng liên kết thuận nghịch ngày thu hút nhiều quan tâm nghiên cứu Để cập nhật theo xu hướng nghiên cứu chung, đề tài luận văn thạc sĩ tổng hợp vật liệu tự lành sở liên kết thuận nghịch ion kim loại copolyme nhiệt dẻo với mong muốn tạo hệ vật liệu vừa có khả tự lành vừa đảm bảo tính chất độ bền tính cao Đầu tiên luận văn tổng hợp thành công copolyme nhiệt dẻo poly (4-vinylpyridine-r-stearyl methacrylate-r-methacrylic acid) giàu liên kết liên phân tử đánh giá phương pháp sắc ký gel GPC, phổ hồng ngoại (FT-IR), phổ cộng hưởng từ hạt nhân (1H-NMR) Tiếp theo, để cải thiện tính chất lý nâng cao hiệu suất chữa lành nhiệt dẻo, luận văn tiến hành khảo sát đánh giá trình trộn hợp ion Fe3+ vào copolyme mạch thẳng vừa tổng hợp để chế tạo hệ vật liệu có mạng lưới kết ion thuận nghịch Quá trình trộn hợp đan xen đánh giá phương pháp phổ cộng hưởng từ hạt nhân (1H-NMR) phổ tử ngoại-khả kiến (UV-Vis) Kết khảo sát tìm hệ vật liệu có tỷ lệ trộn hợp tối ưu với ứng suất kéo đứt cực đại 1.55 Mpa hiệu lành dựa mức độ phục hồi ứng suất kéo 90.3% Với mong muốn đưa thêm hiệu ứng nhớ hình để hỗ trợ khép miệng vết cắt, cải thiện độ bền kéo, luận văn tiến hành khảo sát trộn hợp đan xen polyurethan (có phân đoạn polycaprolacton) vào hệ vật liệu liên kết ion Kết tạo hệ vật liệu có ứng suất kéo đứt tăng cường đến 2.54Mpa so với hệ vật liệu ion Phương thức đánh giá hiệu suất chữa lành hệ vật liệu đánh giá cảm quan thông qua hình chụp máy ảnh, kính hiển vi quang học, kính hiển vi điện tử (FE-SEM), kính hiển vi 3D đánh giá định lượng thông qua độ hồi phục ứng suất kéo đứt iv ABSTRACT A potential material concept containing an ionic bonds network between a novel thermoplastic copolyme (4-vinyl pyridine-r-stearyl methacrylate-r- methacrylicc acid) and various ratio ions (III) ferric was successfully generated as self-healing material The optimal mixing ratio obtained the tensile stress at 1.55 MPa and the healing efficiency based on the recovery of tensile stress was up to 90.3% The interpenetrating process was followed by nuclear magnetic resonance spectroscopy (1H-NMR), ultraviolet-visible (UV-Vis) spectroscopy With a desire to combine shape memory effects to support closing the damaged surface and improve the tensile strength, this thesis investigated the mixing of polyurethane (containing polycaprolactone segments) into the ionic network As a result, the final material system effectively enhanced tensile stress up to 2.54 MPa compared to the ionic one FT-IR spectrum was used to follow reactions as well as interactions The received products were structurally characterized by H-NMR and GPC methodologies Tensile strength and various microscopy machinery were used to record and evaluate the healing efficiency v LỜI CAM ĐOAN CỦA TÁC GIẢ Họ tên tác giả luận văn: Đặng Hoàng Huân Tên đề tài luận văn: - Nghiên cứu tổng hợp vật liệu tự lành sở liên kết ion kim loại với copolyme 4-vinylpyridine monome khác - Synthesis of self-healable materials based on ionic bonds between metal ions and copolymer containing 4-vinyl pyridine and other monomers Học viên xin cam đoan cơng trình nghiên cứu thân học viên Các kết luận văn trung thực, khơng chép từ nguồn hình thức Trong trình làm có tham khảo tài liệu liên quan nhằm khẳng định thêm tin cậy tính cấp thiết đề tài Việc tham khảo nguồn tài liệu thực trích dẫn ghi nguồn tài liệu tham khảo quy định TP Hồ Chí Minh, ngày 24 tháng 04 năm 2023 Tác giả luận văn Đặng Hoàng Huân vi MỤC LỤC CHƯƠNG 1: MỞ ĐẦU 1.1 Đặt vấn đề 1.2 Lý chọn đề tài 1.3 Mục tiêu nghiên cứu 1.4 Ý nghĩa khoa học thực tiễn đề tài nghiên cứu CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN 2.1 Polyme tự lành 2.1.1 Khái niệm 2.1.2 Ứng dụng vật liệu tự lành 2.1.3 Phân loại chế Polyme tự lành [24] 10 2.2 Polyme nhớ hình 15 2.3 Giới thiệu poly (4-vinylpyridine) 17 2.4 Giới thiệu poly (stearyl methacrylate) 18 2.5 Giới thiệu poly(methacrylic acid) 18 2.6 Tình hình nghiên cứu vật liệu tự lành sở liên kết ion 19 2.6.1 Vật liệu tự lành sở liên kết ion PMAA 21 2.6.2 Vật liệu tự lành sở liên kết ion P(4VP) 23 CHƯƠNG 3: THỰC NGHIỆM 25 3.1 Nội dung mục tiêu nghiên cứu 25 3.1.1 Tổng hợp copolyme nhiệt dẻo P(4VP-r-SMA-r-MAA) 25 vii 3.1.2 Trộn hợp cation kim loại vào copolyme nhiệt dẻo để tạo vật liệu tự lành liên kết ion thuận nghịch 25 3.1.3 Khảo sát chế tạo vật liệu trộn hợp đan xen polyurethane (PU) vào vật liệu copolyme chứa liên kết ion 27 3.2 Nguyên liệu 27 3.3 Các thiết bị, phương pháp phân tích đánh giá 28 3.3.1 Phương pháp sắc ký gel - GPC 28 3.3.2 Phương pháp cộng hưởng từ hạt nhân - 1H NMR 28 3.3.3 Phương pháp quang phổ hồng ngoại - FT-IR 28 3.3.4 Phương pháp quang phổ tử ngoại - khả kiến (UV-Vis) 29 3.3.5 Phương pháp phân tích nhiệt quét vi sai (DSC) 29 3.3.6 Phương pháp kính hiển vi quang học 30 3.3.7 Phương pháp kính hiển vi 3D 30 3.3.8 Cơ tính thơng qua độ bền kéo 30 3.4 Thí nghiệm 31 3.4.1 Tổng hợp copolyme mạch thẳng P(4VP-r-SMA-r-MAA) 31 3.4.2 Tạo mẫu vật liệu từ P(4VP-r-SMA-r-MAA) nhiệt dẻo 35 3.4.3 Khảo sát trình trộn hợp tạo vật liệu liên kết ion copolyme P(4VP-r-SMA-r-MAA) với ion Fe3+ 36 3.4.4 Khảo sát trình trộn hợp đan xen polyurethane vào vật liệu ion nội dung 38 viii CHƯƠNG 4: KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN 42 4.1 Kết tổng hợp copolyme mạch thẳng P(4VP-r-SMA-r-MAA) 42 4.1.1 Kết trình thủy phân tạo P(4VP-r-SMA-r-MAA) 42 4.1.2 Kết phổ cộng hưởng từ hạt nhân - 1H NMR 43 4.1.3 Kết GPC copolyme P(4VP-r-SMA-r-MAA) 45 4.1.4 Kết phổ phân tích nhiệt quét vi sai (DSC) 47 4.1.5 Kết đánh giá tự lành hình ảnh 48 4.1.6 Kết đánh giá tự lành qua hồi phục độ bền kéo 50 4.2 Kết trình trộn hợp tạo vật liệu ion copolyme nhiệt dẻo P(4VP-r-SMA-r-MAA) với cation kim loại Fe3+ 51 4.2.1 Kết phổ tử ngoại-khả kiến UV-Vis 51 4.2.2 Kết phổ hồng ngoại FT-IR 52 4.2.3 Kết phương pháp phân tích nhiệt quét vi sai (DSC) 53 4.2.4 Kết đánh giá khả tự lành hình chụp máy ảnh 54 4.2.5 Kết đánh giá tự lành kính hiển vi quang học 56 4.2.6 Kết tự lành vết cắt kính hiển vi 3D 58 4.2.7 Kết tự lành kính hiển vi điện tử quét FESEM 60 4.2.8 Kết chữa lành thơng qua độ hồi phục tính 62 4.3 Kết trộn hợp đan xen vật liệu ion ND2 Polyurethane đóng rắn 65 4.3.1 Kết phổ FT-IR đánh giá trình trộn hợp đan xen 65 66 dao động C=O HDI-trimer (màu đen) có peak hấp thụ bước sóng khoảng 1684 cm-1 Đây liên kết C=O nhóm isocyanate (NCO) Điều chứng tỏ tạo thành thành công khung polyurethan hệ vật liệu 4.3.2 Kết phổ DSC 53 oC PU PU/(Co-Fe) = 10% PU/(Co-Fe) = 20% 60 oC 65 oC 40 50 60 70 80 o Temperature ( C) 90 100 Hình 4.20: Kết phổ DSC khoảng 40-100 oC để đánh giá nhiệt độ chuyển pha phân đoạn PCL cấu trúc PU Kết phổ DSC hệ vật liệu: Polyurethane (PU) hệ trộn hợp đan xen 10% 20% PU vào vật liệu nội dung (PU/Co 10% PU/Co 20%) thể hình 4.18 Ở mẫu xuấy peak thu nhiệt khoảng 50-70 oC xác định peak nóng chảy vùng kết tinh PCL hệ trộn hợp Đối với mẫu PU có nhiệt độ chuyển pha 66 oC Đây nhiệt độ mà toàn vùng tinh thể 67 polyurethane bị phá vỡ trật tự xếp Hai hệ trộn hợp đan xen PU/Co có nhiệt độ chuyển pha thấp PU Cụ thể hệ PU/Co 20% (60 oC) PU/Co 10% (53 oC) Nguyên nhân suy giảm mức nhiệt độ cho có mặt copolyme mạng PU làm cản trở mạch phân tử PCL tiếp cận xếp theo trật tự xa Do làm giảm khả kết tinh, nên hàm lượng copolyme tăng mức độ kết tinh hệ thấp dẫn đến nhiệt độ chuyenr pha hệ giảm Căn vào kết phân tích nhiệt độ chuyển pha trên, chọn mức nhiệt độ phù hợp để ứng dụng vào việc đánh giá khả nhớ tự lành hệ đan xen Mức nhiệt độ chọn 70 oC – nhiệt độ này, phân đoạn kết tinh cấu trúc bị phá hủy, cung cấp linh động cần thiết cho mạch phân tử, từ hỗ trợ khả chữa lành nhớ hình hệ 4.3.3 Kết đánh giá tự lành hệ đan xen kính hiển vi quang học Các mẫu tạo thành rạch để tạo phá hủy nhiệt độ phòng sau ghép cố định điều kiện chữa lành (70 oC, 30 phút) Quá trình chữa lành đánh giá kính hiển vi quang học Kết đánh giá minh họa Hình 4.19, nhận thấy hệ vật liệu trộn hợp đan xen có thời gian chữa lành nhanh (30 phút) hiệu chữa lành vết cắt tốt (vết cắt mờ đi, để lại sẹo) Hình 4.21: Minh họa trình tự lành mẫu PU/(Co-Fe)=20% kính hiển vi 68 Nguyên nhân điều kiện chữa lành 70 oC, phân đoạn cứng mềm PU cung cấp hiệu ứng nhớ hình cho hệ, giúp bề mặt cắt ghi nhớ khơi phục hình dạng ban đầu, từ dễ dàng khép miệng vết cắt, làm giảm thời gian chữa lành hệ 4.3.4 Kết đánh giá tự lành định lượng hệ đan xen tính Hình 4.22: Biểu đồ ứng suất-biến dạng vật liệu trộn hợp đan xen PU/(Co-Fe) Từ kết tính (độ bền kéo) Hình 4.20, nhận thấy trộn hợp PU vào hệ vật liệu ion, mức độ hồi phục ứng suất kéo sau chữa lành có giảm nhẹ so với trước trộn hợp nhiên suy giảm khơng đáng kể Nhìn chung, mức độ hồi phục ứng suất kéo hệ trộn hợp đan xen đạt tương đối cao (trên 80%) Ứng suất kéo hệ vật liệu đan xen PU/(Co-Fe) đạt cao so với hệ vật liệu ion ban đầu Kết thông số chi tiết thể Bảng 4.6 Điều cho thấy cải thiện tính chất tính trộn hợp đan xen PU vào vật liệu ion Khi tăng hàm lượng PU từ 10% lên 20%, nhận thấy ứng suất kéo hệ tăng lên Cụ thể tăng từ 1.99 MPa lên 2.52 MPa Độ biến dạng kéo đứt hệ tăng lên từ 456.8 đến 582.9% Điều giải thích rằng, tăng hàm lượng PU, làm 69 tăng có mặt phân đoạn PCL Điều dẫn đến gia tăng mật độ vùng kết tinh cấu trúc vật liệu Do làm tăng ứng suất kéo đứt hệ Bảng 4.6: Kết thông số đánh giá độ bền kéo hệ trộn hợp PU/Co Hệ vật liệu trộn hợp đan xen PU/Co PU/(Co-Fe) = 0% Độ bền kéo (MPa) Độ dãn dài tối đa (%) Ban đầu 1.55 513 Chữa lành 1.40 402 Hiệu suất (%) PU/(Co-Fe) = 10% Ban đầu 1.99 456.8 Chữa lành 1.72 73.8 Hiệu suất (%) PU/(Co-Fe) = 20% 90.3% 86.5% Ban đầu 2.54 582.9 Chữa lành 2.09 155.5 Hiệu suất (%) 82.3% 70 CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 5.1 Kết luận 5.1.1 Tổng hợp copolyme nhiệt dẻo Đã tổng hợp thành công vật liệu random copolyme nhiệt dẻo Poly(4-vinyl pyridine - random - stearyl methacrylate – random – methacrylic acid) - P(4VP-rSMA-r-MAA) phương pháp Free-metal ATRP, sử dụng xúc tác quang pyrene Quy trình tổng hợp thành cơng với hiệu suất 80% thông qua kết GPC Về cấu trúc hóa học, copolymer đạt tỉ lệ thiết kế gần với mong muốn loại monomer xác định thông qua phổ 1H-NMR phổ FT-IR 5.1.2 Trộn hợp cation kim loại vào copolyme để tạo vật liệu tự lành Luận văn tiến hành khảo sát thành cơng q trình trộn hợp ion Fe(III) vào vật liệu P(4VP-r-SMA-r-MAA) Tạo hệ vật liệu đáp ứng mục tiêu đề đầu luận văn Đó vừa cải thiện tính chất tính nâng cao hiệu suất tự lành Tìm hệ vật liệu trộn hợp tối ưu tỷ lệ trộn hợp Với điều kiện chữa lành 50 oC 90 phút, hệ vật liệu tối ưu đạt ứng suất kéo đứt cực đại 1.55 Mpa hiệu lành dựa mức độ phục hồi ứng suất kéo 90.3% 5.1.3 Khảo sát chế tạo vật liệu trộn hợp đan xen Với mục tiêu ban đầu sử dụng hiệu ứng nhớ hình để hỗ trợ khép miệng vết cắt, cải thiện độ bền kéo, luận văn tiến hành khảo sát trộn hợp đan xen polyurethan (có phân đoạn polycaprolacton) vào hệ vật liệu liên kết ion Kết tạo hệ vật liệu trộn hợp đan xen có ứng suất kéo đứt tăng cường đến 2.54 Mpa so với hệ vật liệu ion hiệu suất chữa lành đạt 80% (dựa vào mức độ khôi phục ứng suất kéo đứt) 71 5.2 Kiến nghị - Khảo sát thêm tỷ lệ cấu tử monomer nhập liệu để tạo nên P(4VP-r-SMA-rMAA) - Khảo sát thêm tỷ lệ trộn hợp ion Fe(III) P(4VP-r-SMA-r-MAA) mức nhiệt độ thời gian chữa lành khác - Khảo sát thay đổi cation kim loại khác So sánh với hiệu trộn hợp hiệu tự lành với hệ ion Fe Từ xây dựng nên quy trình tối ưu cho hệ vật liệu liên kết ion - Khảo sát chọn khung vật liệu trộn hợp đan xen khác (thay cho PU) để tăng khả tương hợp hai thành phần, từ nâng cao khả chữa lành cải thiện tính chất tính vật liệu tạo thàn 72 DANH MỤC CÁC CƠNG TRÌNH KHOA HỌC Tạp chí quốc tế L M T Nguyen, N K H Nguyen, H H Dang, A D S Nguyen, T T Truong, H T Nguyen, T Q Nguyen, S T Cu, N N Le, T C D Doan, and L.-T T Nguyen, "Synthesis and thermal-responsive behavior of a polysiloxane-based material by combined click chemistries," Polymer, vol 271, p 125813, 2023 H H Dang, T T Truong, A D S Nguyen, L M T Nguyen, H T Nguyen, T Q Nguyen, T M Huynh, N N Le, T C D Doan, C M Dang, L H Sinh, N D Luong, S Jukka, and L.-T T Nguyen, "Diels–Alder crosslinked telechelic poly(caprolactone-thiourethane)s with self-healing of macro-damages," Journal of Materials Science, vol 57, no 32, pp 15651-15661, 2022 Tạp chí nước N K H Nguyen, M L T Nguyen, D A S Nguyen, H H Dang, L T Nguyen, T T Truong and L.-T T Nguyen, "Synthesis of a novel polysulfide via the reaction of a thiol compound and oxidant towards polymer self-healing application," VNUHCM Journal of Science and Technology Development, vol 25, no 3, pp 2515-2520, 2022 H H Dang, M L N Thi, K C T Minh, H M Phuc, N K H Nguyen, T T Truong, X H Mai, D A N Song, and T N Le Thu, "Synthesis of novel UVlight curable shape-memory polyurethanes," Vietnam Journal of Science and Technology, vol 59, no 6A, pp 147-153, 2021 M L N Thi, D A N Song, H H Dang, V B Duong, T T Truong, and T N Le Thu, "Synthesis of a novel silicone-and triazine-based copolymer with furfuryl side groups," Vietnam Journal of Science and Technology, vol 59, no 6A, pp 154-160, 2021 73 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] A Puszka and B Podkościelna, "Synthesis, Processing, Structure and Properties of Polymer Materials," Polymers, vol 14, ed: MDPI, 2022, pp 4550 [2] C I Idumah, A Hassan, and D E Ihuoma, "Recently emerging trends in polymer nanocomposites packaging materials," Polymer-Plastics Technology and Materials, vol 58, no 10, pp 1054-1109, 2019 [3] A Khan et al., "Polymeric membranes for environmental remediation: A product space model perspective," Chemosphere, vol 304, pp 135236, 2022 [4] R Hsissou, R Seghiri, Z Benzekri, M Hilali, M Rafik, and A Elharfi, "Polymer composite materials: A comprehensive review," Composite structures, vol 262, pp 113640, 2021 [5] M El Rhazi, S Majid, M Elbasri, F E Salih, L Oularbi, and K Lafdi, "Recent progress in nanocomposites based on conducting polymer: application as electrochemical sensors," International Nano Letters, vol 8, pp 79-99, 2018 [6] P Suppakul, "Packaging, active, and intelligent: Polymer application," Encyclopedia of Polymer Applications, 1st ed.; Mishra, M., Ed, pp 19581989, 2019 [7] S Farooq, Z Ngaini, and S Farooq, "Chapter Two - Manufacturing and design of smart polymer composites," in Smart Polymer Nanocomposites, S A Bhawani, A Khan, and M Jawaid, Eds.: Woodhead Publishing, 2021, pp 27-84 [8] F D Jochum and P Theato, "Temperature-and light-responsive smart polymer materials," Chemical Society Reviews, vol 42, no 17, pp 7468-7483, 2013 [9] M R Aguilar and J San Román, "Introduction to smart polymers and their applications," in Smart polymers and their applications: Elsevier, 2019, pp 111 [10] W Chow and Z Mohd Ishak, "Smart polymer nanocomposites: A review," Express polymer letters, vol 14, no 5, pp 416-435, 2020 [11] Z Li, R Yu, and B Guo, "Shape-memory and self-healing polymers based on dynamic covalent bonds and dynamic noncovalent interactions: Synthesis, mechanism, and application," ACS Applied Bio Materials, vol 4, no 8, pp 5926-5943, 2021 74 [12] A Behera and A Behera, "Self-healing materials," in Advanced Materials: An Introduction to Modern Materials Science, Springer Nature, pp 321-358, 2022 [13] C I Idumah, "Recent advancements in self-healing polymers, polymer blends, and nanocomposites," Polymers and Polymer Composites, vol 29, no 4, pp 246-258, 2021 [14] H M van der Kooij, A Susa, S J García, S van der Zwaag, and J Sprakel, "Imaging the Molecular Motions of Autonomous Repair in a Self‐Healing Polymer," Advanced materials, vol 29, no 26, pp 1701017, 2017 [15] X Wang, D Liang, and B Cheng, "Preparation and research of intrinsic selfhealing elastomers based on hydrogen and ionic bond," Composites Science and Technology, vol 193, pp 108127, 2020 [16] C Xu, L Cao, X Huang, Y Chen, B Lin, and L Fu, "Self-healing natural rubber with tailorable mechanical properties based on ionic supramolecular hybrid network," ACS applied materials & interfaces, vol 9, no 34, pp 29363-29373, 2017 [17] P Dong, K Cui, F Xu, T Jiang, and Z Ma, "Synthesis of new ionic crosslinked polymer hydrogel combining polystyrene and poly (4‐vinyl pyridine) and its self‐healing through a reshuffling reaction of the trithiocarbonate moiety under irradiation of ultraviolet light," Polymer International, vol 67, no 7, pp 868-873, 2018 [18] S Choudhury and S K Ray, "Poly (4-vinylpyridine) and poly (vinyl acetate– co-4-vinylpyridine) grafted polyvinyl chloride membranes for removal of tetrahydrofuran from water by pervaporation," Separation and Purification Technology, vol 254, pp 117618, 2021 [19] L T Nguyen, D.-A S Nguyen, T T Truong, and L.-T T Nguyen, "Synthesis of random copolymers of 4-vinylpyridine with n-octadecyl acrylate/noctadecyl methacrylate by metal-free ATRP," Vietnam Journal of Science, Technology and Engineering, vol 62, no 1, pp 28-31, 2020 [20] S de vila Gonỗalves, P R Rodrigues, and R Pioli Vieira, "Metal‐Free Organocatalyzed Atom Transfer Radical Polymerization: Synthesis, Applications, and Future Perspectives," Macromolecular Rapid Communications, vol 42, no 15, pp 2100221, 2021 [21] S Wang and M W Urban, "Self-healing polymers," Nature Reviews Materials, vol 5, no 8, pp 562-583, 2020 [22] M L Del Prado-Audelo et al., "Current progress of self-healing polymers for medical applications in tissue engineering," Iranian Polymer Journal, vol 31, no 1, pp 1-23, 2021 75 [23] T P Huynh, P Sonar, and H Haick, "Advanced materials for use in soft self‐ healing devices," Advanced Materials, vol 29, no 19, pp 1604973, 2017 [24] M L Del Prado-Audelo et al., "Current progress of self-healing polymers for medical applications in tissue engineering," Iranian Polymer Journal, vol 31, no 1, pp 7-29, 2022/01/01 2022 [25] T Song et al., "Self-healing materials: a review of recent developments," ES Materials & Manufacturing, ES Materials & Manufacturing, vol 14, pp 1-19, 2021 [26] N Kuhl, S Bode, M D Hager, and U S Schubert, "Self-healing polymers based on reversible covalent bonds," Self-Healing Materials, pp 1-58, 2016 [27] N Khan, S Halder, S Gunjan, and T Prasad, "A review on Diels-Alder based self-healing polymer composites," in IOP Conference Series: Materials Science and Engineering, IOP Publishing, 2018, vol 377, no 1, pp 012007 [28] T N Gevrek and A Sanyal, "Furan-containing polymeric Materials: Harnessing the Diels-Alder chemistry for biomedical applications," European Polymer Journal, vol 153, p 110514, 2021 [29] X Zheng, H Yang, Y Sun, Y Zhang, and Y Guo, "A molecular dynamics simulation on self-healing behavior based on disulfide bond exchange reactions," Polymer, vol 212, p 123111, 2021 [30] Y Yang and M W Urban, "Self‐healing of polymers via supramolecular chemistry," Advanced Materials Interfaces, vol 5, no 17, p 1800384, 2018 [31] A Campanella, D Döhler, and W H Binder, "Self‐healing in supramolecular polymers," Macromolecular rapid communications, vol 39, no 17, p 1700739, 2018 [32] H Rui, L Guiqun, Z Yan, L Mingjun, Z Guiming, and C Xiaoming, "Selfhealing polymers materials based on dynamic supramolecular motifs," Progress in Chemistry, vol 31, no 5, p 690, 2019 [33] I Gadwal, "A brief overview on preparation of self-healing polymers and coatings via hydrogen bonding interactions," Macromol, vol 1, no 1, pp 1836, 2020 [34] R Araya-Hermosilla et al., "Intrinsic self-healing thermoset through covalent and hydrogen bonding interactions," European Polymer Journal, vol 81, pp 186-197, 2016 [35] M Zare, M P Prabhakaran, N Parvin, and S Ramakrishna, "Thermallyinduced two-way shape memory polymers: Mechanisms, structures, and applications," Chemical Engineering Journal, vol 374, pp 706-720, 2019 76 [36] C C Hornat and M W Urban, "Shape memory effects in self-healing polymers," Progress in Polymer Science, vol 102, p 101208, 2020 [37] Y Xia, Y He, F Zhang, Y Liu, and J Leng, "A review of shape memory polymers and composites: mechanisms, materials, and applications," Advanced materials, vol 33, no 6, p 2000713, 2021 [38] G Street, D Illsley, and S J Holder, "Optimization of the synthesis of poly (octadecyl acrylate) by atom transfer radical polymerization and the preparation of all comblike amphiphilic diblock copolymers," Journal of Polymer Science Part A: Polymer Chemistry, vol 43, no 5, pp 1129-1143, 2005 [39] D C Tuncaboylu, A Argun, M Sahin, M Sari, and O Okay, "Structure optimization of self-healing hydrogels formed via hydrophobic interactions," Polymer, vol 53, no 24, pp 5513-5522, 2012 [40] X K Lin, L Chen, Y P Zhao, and Z Z Dong, "Synthesis and characterization of thermoresponsive shape-memory poly (stearyl acrylate-coacrylamide) hydrogels," Journal of materials science, vol 45, no 10, pp 2703-2707, 2010 [41] Y Kagami, J P Gong, and Y Osada, "Shape memory behaviors of crosslinked copolymers containing stearyl acrylate," Macromolecular Rapid Communications, vol 17, no 8, pp 539-543, 1996 [42] S Rogers and L Mandelkern, "Glass transitions of the poly-(n-alkyl methacrylates)," The Journal of Physical Chemistry, vol 61, no 7, pp 985991, 1957 [43] B Kurt, U Gulyuz, D D Demir, and O Okay, "High-strength semicrystalline hydrogels with self-healing and shape memory functions," European Polymer Journal, vol 81, pp 12-23, 2016 [44] M H Kabir, K Ahmed, and H Furukawa, "The effect of cross-linker concentration on the physical properties of poly (dimethyl acrylamide-costearyl acrylate)-based shape memory hydrogels," Microelectronic Engineering, vol 150, pp 43-46, 2016 [45] C Bilici, V Can, U Nöchel, M Behl, A Lendlein, and O Okay, "Meltprocessable shape-memory hydrogels with self-healing ability of high mechanical strength," Macromolecules, vol 49, no 19, pp 7442-7449, 2016 [46] M Fantin, A A Isse, A Venzo, A Gennaro, and K Matyjaszewski, "Atom transfer radical polymerization of methacrylic acid: a won challenge," Journal of the American Chemical Society, vol 138, no 23, pp 7216-7219, 2016 77 [47] H Mori, D C Seng, H Lechner, M Zhang, and A H Müller, "Synthesis and characterization of branched polyelectrolytes Preparation of hyperbranched poly (acrylic acid) via self-condensing atom transfer radical copolymerization," Macromolecules, vol 35, no 25, pp 9270-9281, 2002 [48] B F Lundt, N L Johansen, A Vølund, and J Markussen, "Removal of t‐ butyl and t‐butoxycarbonyl protecting groups with trifluoroacetic acid: Mechanisms, Biproduct Formation and Evaluation of Scavengers," International journal of peptide and protein research, vol 12, no 5, pp 258268, 1978 [49] S J Kalista, "Self-healing of thermoplastic poly (ethylene-co-methacrylic acid) copolymers following projectile puncture," Virginia Tech, 2003 [50] K J Henderson, T C Zhou, K J Otim, and K R Shull, "Ionically crosslinked triblock copolymer hydrogels with high strength," Macromolecules, vol 43, no 14, pp 6193-6201, 2010 [51] J.-Y Sun et al., "Highly stretchable and tough hydrogels," Nature, vol 489, p 133, 2012 [52] Z Wei et al., "Autonomous self-healing of poly (acrylic acid) hydrogels induced by the migration of ferric ions," Polymer Chemistry, vol 4, no 17, pp 4601-4605, 2013 [53] F Potier, A Guinault, S Delalande, C Sanchez, F Ribot, and L Rozes, "Nano-building block based-hybrid organic–inorganic copolymers with selfhealing properties," Polymer Chemistry, vol 5, no 15, pp 4474-4479, 2014 [54] P Lin, S Ma, X Wang, and F Zhou, "Molecularly engineered dual‐ crosslinked hydrogel with ultrahigh mechanical strength, toughness, and good self‐recovery," Advanced Materials, vol 27, no 12, pp 2054-2059, 2015 [55] C Shao, H Chang, M Wang, F Xu, and J Yang, "High-strength, tough, and self-healing nanocomposite physical hydrogels based on the synergistic effects of dynamic hydrogen bond and dual coordination bonds," ACS Applied Materials & Interfaces, vol 9, no 34, pp 28305-28318, 2017 [56] L Zhang, T Qiu, Z Zhu, L Guo, and X Li, "Self‐Healing Polycaprolactone Networks through Thermo‐Induced Reversible Disulfide Bond Formation," Macromolecular Rapid Communications, vol 39, no 20, p 1800121, 2018 [57] Z Xiang, C Chu, H Xie, T Xiang, and S Zhou, "Multifunctional Thermoplastic Polyurea Based on the Synergy of Dynamic Disulfide Bonds and Hydrogen Bond Cross-Links," ACS Applied Materials & Interfaces, vol 13, no 1, pp 1463-1473, 2020 78 [58] S D'hollander, G Van Assche, B Van Mele, and F Du Prez, "Novel synthetic strategy toward shape memory polyurethanes with a well-defined switching temperature," Polymer, vol 50, no 19, pp 4447-4454, 2009 [59] A Mishra, V K Aswal, and P Maiti, "Nanostructure to microstructure selfassembly of aliphatic polyurethanes: the effect on mechanical properties," The Journal of Physical Chemistry B, vol 114, no 16, pp 5292-5300, 2010 [60] A Kultys, M Rogulska, S Pikus, and K Skrzypiec, "The synthesis and characterization of new thermoplastic poly (carbonate-urethane) elastomers derived from HDI and aliphatic–aromatic chain extenders," European polymer journal, vol 45, no 9, pp 2629-2643, 2009 [61] M Špírková et al., "Novel polycarbonate-based polyurethane elastomers: Composition–property relationship," European Polymer Journal, vol 47, no 5, pp 959-972, 2011 [62] A Silvestri et al., "Polyurethane‐based biomaterials for shape‐adjustable cardiovascular devices," Journal of Applied Polymer Science, vol 122, no 6, pp 3661-3671, 2011 [63] O Borozenko, C Ou, W Skene, and S Giasson, "Polystyrene-block-poly (acrylic acid) brushes grafted from silica surfaces: pH-and salt-dependent switching studies," Polymer Chemistry, vol 5, no 7, pp 2242-2252, 2014 [64] M L Pinto, "Formulation, preparation, and characterization of polyurethane foams," Journal of Chemical Education, vol 87, no 2, pp 212-215, 2010 [65] W J Blank, Z He, and E T Hessell, "Catalysis of the isocyanate-hydroxyl reaction by non-tin catalysts," Progress in Organic coatings, vol 35, no 1-4, pp 19-29, 1999 [66] L Wang, Y Fu, Z Wang, Y Fan, and X Zhang, "Investigation into an alternating multilayer film of poly (4-vinylpyridine) and poly (acrylic acid) based on hydrogen bonding," Langmuir, vol 15, no 4, pp 1360-1363, 1999 [67] A J Parnell et al., "Synthesis, characterization and swelling behaviour of poly (methacrylic acid) brushes synthesized using atom transfer radical polymerization," Polymer, vol 50, no 4, pp 1005-1014, 2009 [68] K ElMiloudi, M Benygzer, S Djadoun, N Sbirrazzuoli, and S Geribaldi, "FT‐IR Spectroscopy and Hydrogen Bonding Interactions in Poly (styrene‐co‐ methacrylic acid)/Poly (styrene‐co‐4‐vinyl pyridine) Blends," in Macromolecular symposia, Wiley Online Library, vol 230, no 1, pp 39-50, 2005 [69] Y Saito and R Saito, "Synthesis of syndiotactic poly (methacrylic acid) by free‐radical polymerization of the pseudo‐divinyl monomer formed with 79 methacrylic acid and catechol," Journal of applied polymer science, vol 128, no 6, pp 3528-3533, 2013 [70] J Bohrisch, U Wendler, and W Jaeger, "Controlled radical polymerization of 4‐vinylpyridine," Macromolecular rapid communications, vol 18, no 11, pp 975-982, 1997 [71] G S Azhgozhinova, O Güven, N Pekel, A V Dubolazov, G A Mun, and Z S Nurkeeva, "Complex formation of linear poly (methacrylic acid) with uranyl ions in aqueous solutions," Journal of colloid and interface science, vol 278, no 1, pp 155-159, 2004 [72] Q Liu, Y Liu, H Zheng, C Li, Y Zhang, and Q Zhang, "Design and development of self‐repairable and recyclable crosslinked poly (thiourethane‐ urethane) via enhanced aliphatic disulfide chemistry," Journal of Polymer Science, vol 58, no 8, pp 1092-1104, 2020 80 LÝ LỊCH TRÍCH NGANG Họ tên: Đặng Hồng Hn Ngày, tháng, năm sinh: 18/10/1998 Nơi sinh: Long An Địa liên lạc: 57, Tân Quy Thượng, xã Tân Phú, huyện Đức Hịa, tỉnh Long An Q TRÌNH ĐÀO TẠO: Thời gian 09/2016 – Cơ sở đào tạo Chuyên ngành Bậc học Kỹ thuật vật liệu Kỹ sư Kỹ thuật vật liệu Thạc sĩ Trường ĐH ĐH Bách Khoa 11/2020 ĐHQG TP Hồ Chí Minh 11/2020 – Trường ĐH ĐH Bách Khoa 04/2023 ĐHQG TP Hồ Chí Minh Q TRÌNH CƠNG TÁC: Thời gian 01/2021 Cơ quan công tác Địa Phịng Thí nghiệm Trọng Tịa C6, 268 Lý Thường điểm Quốc gia Vật liệu Kiệt, Phường 14, Quận Polymer Composit 10, Hồ Chí Minh Chức vụ Nghiên cứu viên