TW202219099A - 自修復材料的製備方法及自修復材料、自修復膜及其應用 - Google Patents

Abstract

一種自修復材料的製備方法及自修復材料、自修復膜及其應用，該自修復材料的製備方法包括提供包括異氰酸酯單體的第一溶液，異氰酸酯單體的重量百分比為75%-85%；提供包括含有雜環結構的二元醇的第二溶液，含有雜環結構的二元醇的重量百分比為85%-95%；將第一溶液與第二溶液混合並反應，得主鏈含有氨酯結構和雜環結構的高分子前驅物；提供包括金屬鹽的第三溶液，金屬鹽的重量百分比為20%-30%；將高分子前驅物與第三溶液混合並反應，金屬鹽中的金屬離子與雜環結構形成配位鍵，得到自修復材料。

Description

自修復材料的製備方法及自修復材料、自修復膜及其應用

本發明涉及高分子薄膜製備的技術領域，尤其涉及一種自修復材料的製備方法及自修復材料、自修復膜及其應用。

近年來，柔性智慧穿戴裝置（如電子皮膚及與織物複合的軟式觸控面板等）受到廣泛關注。貼合膜材是柔性智慧穿戴裝置中的關鍵部分，這類貼合膜材除了具有親膚性外，還需要具備透明特性。

通常上述膜材在使用過程中，常受到外力拉伸/壓縮、摩擦、刮擦或穿刺等機械傷害，嚴重影響其使用壽命，甚至散失功能，帶來安全隱患。具有自修復功能的膜材應運而生，傳統的自修復膜料是藉由添加微膠囊來實現的，一旦材料出現裂縫後，微膠囊會破裂使內部的修復劑釋出而完成修復並使材料恢復到部份程度，但由於微膠囊破裂屬不可逆的過程，若再產生裂縫，修復功能便失效。而且傳統的自修復膜材無法同時滿足機械性能高、延展性高、材質透明等多種需求。

為了解決上述技術問題，本發明提出一種能夠多次修復創傷的自修復材料及其製備方法、自修復膜及其應用。

本發明提供一種自修復材料的製備方法，包括以下步驟：

提供第一溶液，所述第一溶液包括異氰酸酯單體，所述異氰酸酯單體在所述第一溶液中的重量百分比為75%-85%。

提供第二溶液，所述第二溶液包括含有雜環結構的二元醇，所述二元醇在所述第二溶液中的重量百分比為85%-95%。

將所述第一溶液與所述第二溶液混合並進行聚合反應，得到含有雜環結構和二元醇的高分子前驅物，所述高分子前驅物的高分子主鏈含有硬鏈段和軟鏈段，所述硬鏈段包括氨酯結構，所述軟鏈段包括雜環結構。

提供第三溶液，所述第三溶液包括金屬鹽，所述金屬鹽在所述第三溶液中的重量百分比為20%-30%。

以及，將所述高分子前驅物與所述第三溶液混合並進行螯合反應，使所述金屬鹽中的金屬離子與所述雜環結構形成配位鍵，從而得到所述自修復材料。

本申請實施方式中，所述雜環結構的數量與所述金屬離子的數量之比控制在1:0.01~0.9。

本申請實施方式中，所述異氰酸酯單體包括脂族異氰酸酯化合物、脂環族異氰酸酯化合物及芳族二異氰酸酯化合物中的一種或幾種。

本申請實施方式中，所述二元醇中的雜環結構包括偶氮雜環基吡啶、烷基吡啶、鹵代吡啶、氨基吡啶、溴吡啶、甲基吡啶、碘吡啶、氯吡啶、羥基吡啶、芐基吡啶、乙基吡啶、聯吡啶、咪唑、吡唑及噻吩中的一種或幾種。

本申請實施方式中，所述金屬鹽中的金屬離子包括鋅離子、鐵離子、鎳離子及銅離子中的一種或幾種。

本發明還提供一種藉由如上所述的製備方法製得的自修復材料，所述自修復材料包括多條高分子主鏈，所述高分子主鏈包括硬鏈段和軟鏈段，所述硬鏈段包括氨酯結構，所述軟鏈段包括配位鍵，所述配位鍵由雜環結構與金屬離子配位形成。

本申請實施方式中，所述雜環結構包括偶氮雜環基吡啶、烷基吡啶、鹵代吡啶、氨基吡啶、溴吡啶、甲基吡啶、碘吡啶、氯吡啶、羥基吡啶、芐基吡啶、乙基吡啶、聯吡啶、咪唑、吡唑及噻吩中的一種或幾種。

本申請實施方式中，所述金屬離子包括鋅離子、鐵離子、鎳離子及銅離子中的一種或幾種。

本發明還提供一種自修復膜，所述自修復膜由如上所述的自修復材料加熱後製得。

本申請實施方式中，在可見光波長範圍400-700nm範圍內，所述自修復膜的透過率大於或等於90%。

本發明還提供一種可穿戴顯示裝置，包括如上所述的自修復膜。

相較於習知技術，本發明的有益效果在於：該自修復材料分子結構中藉由形成的氫鍵和金屬配位鍵實現自修復的目的，其中氫鍵容易形成，而且有多種鍵合形態（例如分子間氫鍵和分子內氫鍵），而且可以反復斷裂反復自動鍵合，自修復次數不受材料本身的限制，藉由該自修復材料製備的產品使用壽命長且可回收利用；另外，金屬配位鍵能夠給材料帶來良好的機械強度、機械穩定性及抗吸水能力，同時可以實現動態鍵合以實現自動修復功能，還可以藉由調節配位鍵的含量來調節材料機械性能和延展性；而且，自修復材料還具有高透明性及優良的電性能、回彈性及耐疲勞性，應用範圍廣。

下面將結合具體實施例對本發明的技術方案進行清楚、完整地描述。顯然，所描述的實施方式僅是本發明一部分實施方式，而不是全部的實施方式。基於本發明中的實施方式，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施方式，都屬於本發明保護的範圍。

除非另有定義，本文所使用的所有的技術和科學術語與屬於本發明的技術領域的技術人員通常理解的含義相同。在本發明的說明書中所使用的技術手段的名稱只是為了描述具體的實施例的目的，不是旨在於限制本發明。

在不衝突的情況下，下述的實施例及實施例中的特徵可以相互組合。

本發明提供了一種自修復材料的製備方法，該方法工藝簡單，便於操作，結構設計易於實現。所述自修復材料的原材料包括異氰酸酯單體、含有雜環結構的二元醇、金屬鹽及溶劑。具體包括以下步驟：

步驟S1，提供第一溶液，所述第一溶液包括所述異氰酸酯單體，所述異氰酸酯單體在所述第一溶液中的重量百分比為75%-85%。

本實施方式中，藉由將一定量的異氰酸酯單體溶解在溶劑中，磁石攪拌均勻，以配製具有一定濃度的異氰酸酯溶液。

本實施方式中，所述異氰酸酯單體包括但不限於多官能脂族異氰酸酯化合物、多官能脂環族異氰酸酯化合物及多官能芳族二異氰酸酯化合物中的一種或幾種，其中多官能指的是含有兩個或以上異氰酸酯官能團。

其中，多官能脂族異氰酸酯化合物包括但不限於三亞甲基二異氰酸酯、四亞甲基二異氰酸酯、六亞甲基二異氰酸酯、五亞甲基二異氰酸酯、1,2-亞丙基二異氰酸酯、1,3 -亞丁基二異氰酸酯、十二亞甲基二異氰酸酯、2,4,4-三甲基六亞甲基二異氰酸酯、1,3-亞環戊基二異氰酸酯及1,3-環己烷二異氰酸酯等。多官能脂環族異氰酸酯化合物包括但不限於1,4-環己烷二異氰酸酯、異佛爾酮二異氰酸酯、氫化的二苯基甲烷二異氰酸酯、氫化的苯二亞甲基二異氰酸酯、氫化的甲苯二異氰酸酯及氫化的四甲基苯二亞甲基二異氰酸酯等。多官能芳族二異氰酸酯化合物包括但不限於亞苯基二異氰酸酯、2,4-甲苯二異氰酸酯、2,6-甲苯二異氰酸酯、2,2’-二苯基甲烷二異氰酸酯、4,4’-二苯基甲烷二異氰酸酯、4，4’-甲苯胺二異氰酸酯、4,4’-二苯醚二異氰酸酯、4,4’-二苯基二異氰酸酯、1,5-萘二異氰酸酯及苯二亞甲基二異氰酸酯等。

本實施方式中，所述溶劑優選為THF（四氫呋喃）。

步驟S2，提供第二溶液，所述第二溶液包括所述含有雜環結構的二元醇，所述二元醇在所述第二溶液中的重量百分比為85%-95%。

本實施方式中，將一定量的含有雜環結構的二元醇加入溶劑中，攪拌均勻配製成具有一定濃度的含有雜環結構的二元醇溶液。

本實施方式中，所述二元醇為具有可與金屬配位的官能團的化合物，同時能夠與異氰酸酯單體發生聚合反應，通常選擇二元醇類化合物，其中包含有官能團為雜環結構，雜環結構的類型包括但不限於偶氮雜環基吡啶、烷基吡啶、鹵代吡啶、氨基吡啶、溴吡啶、甲基吡啶、碘吡啶、氯吡啶、羥基吡啶、芐基吡啶、乙基吡啶及聯吡啶中的一種或幾種，也可以採用吡唑類、噻吩類或咪唑類。

本實施方式中，所述溶劑優選為THF。

步驟S3，將所述第一溶液與所述第二溶液混合並進行聚合反應，得到高分子前驅物，其中，所述高分子前驅物的高分子主鏈含有硬鏈段和軟鏈段，所述硬鏈段包括氨酯結構，所述軟鏈段包括雜環結構。

本實施方式中，將所述第一溶液置於40℃~70℃的水浴中進行預熱，優選60℃左右，然後將所述第二溶液緩慢滴入第一溶液中，反應10h~15h，優選12h左右，得到所述高分子前驅物。

本實施方式中，得到高分子前驅物。後續反應再將一定量濃度的高分子前驅物用溶劑稀釋再進行下一步反應。

步驟S4，提供第三溶液，所述第三溶液包括所述金屬鹽，所述金屬鹽在所述第三溶液中的重量百分比為20%-30%。

本實施方式中，藉由將一定量的金屬鹽分散在溶劑中並攪拌均勻，以配製具有一定濃度的金屬鹽溶液。

本實施方式中，所述金屬鹽中的金屬離子為過渡金屬的金屬離子，可以包括但不限於鋅離子、鐵離子、鎳離子及銅離子中的一種或幾種，所述金屬鹽中的陰離子包括CF3SO3-、NO3-、SO42-及Cl-中的一種或幾種。

步驟S5，將所述高分子前驅物與所述第三溶液混合並進行螯合反應，使所述金屬鹽中的金屬離子與所述雜環結構形成配位鍵，得到所述自修復材料。

本實施方式中，先將一定量濃度的高分子前驅物用溶劑（優選THF）進行稀釋，攪拌均勻，再將金屬鹽加入溶劑（優選THF）中配製成具有一定濃度的第三溶液，最後將第三溶液緩慢滴入稀釋後的高分子前驅物溶液中，在室溫條件下反應4h~8h，得到所述自修復材料。

本實施方式中，將第三溶液（即金屬鹽溶液）裝入針管中，緩慢滴入高分子前驅物中，針管滴加容易控制滴入量，進而控制反應過程。

本發明還提供了一種藉由上述製備方法製備的自修復材料，所述自修復材料包括多條高分子主鏈，所述高分子主鏈包括硬鏈段和軟鏈段，所述硬鏈段包括氨酯結構，所述軟鏈段包括配位鍵，所述配位鍵由位於所述軟鏈段上的雜環結構與金屬離子配位形成。

所述自修復材料的分子結構設計，首先藉由異氰酸酯單體與含有雜環結構的二元醇聚合，合成的高分子結構主鏈中硬段含有氨酯型結構，具有易改質的特性，且具有氨基(-NH-CO-)可提供分子間氫鍵，以達到拉伸回復穩定性及自修復性；而主鏈中軟段具有聚醚型結構，其有優良的耐候性，賦予材料具機械柔性。

本實施方式中採用二異氰酸酯類單體和含有雜環結構的二元醇進行聚合，具體的聚合反應過程如下式所示：

上述反應式中，二元醇和異氰酸酯單體聚合反應形成具有氨基甲酸酯基團和雜環結構的高分子鏈結構，其中，R為雜環結構。

其中含有雜環結構的二元醇的引入使分子主鏈同時具有可配位的空間，當加入金屬鹽後，配位空間可以螯合不同的金屬離子，以實現調控物理性質及自修復的目的，並且引入過度金屬，可以使不同分子鏈之間形成金屬配位的螯合結構，提高機械強度及化學穩定性，例如，鋅的二價金屬鹽或其他d10過渡型金屬鹽，由於其d軌道上為滿電子，因此在傳遞能量及電子的效率上相對其價態電子的金屬而言要更有效率，不會使中心金屬發生氧化或還原反應，導致電子在傳遞的過程中被中心金屬所利用，從而提高結構的化學穩定性。同時，金屬配位鍵可為材料提供動態鍵合以實現反復自修復目的。

本實施方式中，可以藉由調控含有雜環結構的二元醇和金屬鹽的添加比例來控制形成金屬-配位比例調節所述自修復材料的機械強度和延展性。金屬配位鍵當量需要適量，太少會造成機械應力不夠，太多會形成金屬飽和出現雜質。因此含有雜環結構與二元醇的高分子前驅物和金屬鹽的添加比例需要控制在一個合理的範圍，也就是形成配位結構的雜環結構的數量與金屬離子的數量需要控制在一個合理的範圍內，具體地，本實施方式中，雜環結構數與金屬離子數之比的比例控制在1:0.01~1:0.9範圍內，優選1:0.1~1:0.7範圍內。

本實施方式中，所述異氰酸酯單體包括但不限於多官能脂族異氰酸酯化合物、多官能脂環族異氰酸酯化合物及多官能芳族二異氰酸酯化合物中的一種或幾種，其中多官能指的是含有兩個或以上異氰酸酯官能團。

本實施方式中，所述異氰酸酯單體包括但不限於三亞甲基二異氰酸酯、四亞甲基二異氰酸酯、六亞甲基二異氰酸酯、五亞甲基二異氰酸酯、1,2-亞丙基二異氰酸酯、1,3 -亞丁基二異氰酸酯、十二亞甲基二異氰酸酯、2,4,4-三甲基六亞甲基二異氰酸酯、1,3-亞環戊基二異氰酸酯、1,3-環己烷二異氰酸酯、1,4-環己烷二異氰酸酯、異佛爾酮二異氰酸酯、氫化的二苯基甲烷二異氰酸酯、氫化的苯二亞甲基二異氰酸酯、氫化的甲苯二異氰酸酯、氫化的四甲基苯二亞甲基二異氰酸酯、亞苯基二異氰酸酯、2,4-甲苯二異氰酸酯、2,6-甲苯二異氰酸酯、2,2’-二苯基甲烷二異氰酸酯、4,4’-二苯基甲烷二異氰酸酯、4，4’-甲苯胺二異氰酸酯、4,4’-二苯醚二異氰酸酯、4,4’-二苯基二異氰酸酯、1,5-萘二異氰酸酯及苯二亞甲基二異氰酸酯中的一種或幾種。

本實施方式中，所述二元醇中的雜環結構包括但不限於偶氮雜環基吡啶、烷基吡啶、鹵代吡啶、氨基吡啶、溴吡啶、甲基吡啶、碘吡啶、氯吡啶、羥基吡啶、芐基吡啶、乙基吡啶、聯吡啶、吡唑、咪唑及噻吩中的一種或幾種。

本實施方式中，所述金屬鹽中的金屬離子包括鋅離子、鐵離子、鎳離子及銅離子中的一種或幾種，所述金屬鹽中的離子鹽包括CF3SO3-、NO3-、SO42-及Cl-中的一種或幾種。

該自修復材料不同分子結構藉由形成的氫鍵和金屬配位鍵實現自修復的目的，其中氫鍵容易形成，而且有多種鍵合形態（例如分子間氫鍵和分子內氫鍵），而且可以反復斷裂反復自動鍵合，自修復次數不受材料本身的限制，藉由該自修復材料製備的產品使用壽命長且可回收利用；另外，金屬配位鍵能夠給材料帶來良好的機械強度、機械穩定性及抗吸水能力，同時可以實現動態鍵合以實現自動修復功能，還可以藉由調節配位鍵的含量來調節材料機械性能和延展性。

本發明實施方式提供的自修復材料的修復機理是：自修復材料的高分子鏈之間會形成氫鍵和金屬螯合結構，在分子鏈受到外力作用（例如拉伸或劃傷等）導致氫鍵斷裂和/或金屬螯合結構被破壞，材料在一定時間後氫鍵和/或螯合結構將又會重新形成，從而完成自修復的過程。由於氫鍵和金屬螯合結構能夠反復斷裂重新鍵合，因此，本發明的自修復材料可反復進行自修復，不受材料本身限制。

本發明還提供一種自修復膜，所述自修復膜由如上所述的自修復材料加熱後製得。

本實施方式中，成膜可以採用多種方式，塗布成膜、噴塗成膜、注射成膜、或者模具成膜等方式均可。

具體地，本實施方式採用聚四氟乙烯模具，將一定量製備好的自修復材料加入模具內，刮塗均勻，烘乾溶劑便可得到具有一定厚度的所述自修復膜。

另一實施方式中，還可以採用塗布成膜的方式，將自修復材料塗布在離型膜上，烘乾溶劑得到具有一定厚度所述自修復膜。

本發明還提供一種可穿戴顯示裝置，包括如上所述的自修復膜。

具體地，可用作穿戴顯示裝置中的如表面修飾膜、貼合膜、電子皮膚等。

以下藉由具體實施例來對本申請的方案進行進一步說明。

實施例1

取2,2‘-聯吡啶-4,4’-二甲醇(bpy,4,4‘-Bis(hydroxymethyl)-2,2’-bipyridine) 100mg溶於20ml THF，得到第一溶液，並將第一溶液置於60°C已預熱的水浴裡；取聚(丙二醇),甲苯基-2,4-二異氰酸酯封端(PTD, Poly(propylene glycol), tolylene 2,4-diisocyanate terminated) 2.12g，並用20ml THF先稀釋形成第二溶液；將第二溶液緩慢加入上述第一溶液中，反應12小時得到高分子前驅物（bpyPTD），將得到的高分子前驅物bpyPTD。

取2.0g的bpyPTD用20ml THF稀釋，取用溶液3ml 內含600mg之bpyPTD液體，取用Zn(OTf)2 粉末15mg溶於5mL的THF中，作為金屬鹽溶液（第三溶液），取金屬鹽溶液緩慢加入bpyPTD溶液中，在室溫下反應6小時，可得到自修復材料（ZnpyPTD）溶液，將ZnpyPTD溶液倒入特氟龍模具中，烘乾去除溶劑後獲得自修復膜。

實施例2

取2,2‘-聯吡啶-4,4’-二甲醇(bpy,4,4‘-Bis(hydroxymethyl)-2,2’-bipyridine) 100mg溶於20ml THF，得到第一溶液，並將第一溶液置於60°C已預熱的水浴裡；取PTD(Poly(propylene glycol), tolylene 2,4-diisocyanate terminated) 2.12g，並用20ml THF先稀釋形成第二溶液；將第二溶液緩慢加入上述第一溶液中，反應12小時得到高分子前驅物（bpyPTD），將得到的高分子前驅物bpyPTD。

取2.5g的bpyPTD用20ml THF稀釋，取用溶液2ml 內含500mg之bpyPTD液體，取用Zn(OTf)2 粉末28mg溶於10mL的THF中，作為金屬鹽溶液（第三溶液），取金屬鹽溶液緩慢加入bpyPTD溶液中，在室溫下反應6小時，可得到自修復材料（ZnpyPTD）溶液，將ZnpyPTD溶液倒入特氟龍模具中，烘乾去除溶劑後獲得自修復膜。

測試結果表明：請參閱圖1，為以光學顯微鏡(OM)來觀察肉眼可見的劃痕在實施例1製備的自修復膜內自修復的情形，室溫條件下，不需借助任何外力，靜置1~2h後，劃痕消失，可證明此膜具備自修復的特性。

請參閱圖2，為以光學顯微鏡(OM)來觀察肉眼可見的劃痕在實施例1製備的自修復膜內自修復的情形，若在加熱（80℃）的情況下，由於分子鏈具有熱能轉化為動能，動態鍵合的反應速率上升，因此加速自修復能力，劃痕在2 min內可修復。

請參閱圖3，為以紫外線可見光分光亮度計(UV/Visible Scanning Spectrophotometer)測試製備的自修復膜的透過率，在可見光波長400-700nm範圍內，實施例1和實施例2製備的自修復膜的透過率均大於或等於90%，接近玻璃的透過率；而且浸泡於水中，不產生霧化或白化，乾燥後，透明度不變，說明本發明提供的自修復材料透明度高。

請參閱圖4，以迴圈拉伸性測試法測試實施例1製備的自修復膜的耐疲勞特性，圖4中上圖是時間與電導值（Y）的關係曲線圖，圖4中下圖是時間與應變數（Strain）的曲線圖，原長度為N，應變數為0~300%，膜厚N/5，於單位時間內迴圈拉伸測試100次。從時間與電導值的關係曲線可以看出，膜材結構穩定，反復拉伸過程保持穩定的電導值。從時間與應變數的曲線圖可以看出，膜材在反復拉伸後具有良好的機械性能。測試結果表明經反復測試拉伸/壓縮膜材仍具良好的電性能、回彈性及耐疲勞性。

請參閱圖5，為實施例1製備的自修復膜採用DMA動態分析儀進行測試圖，得到自修復膜的Tg約為-32°Ϲ，因此，材料在室溫下具流動性。

請參閱圖6，為實施例1製備的自修復膜的變溫核磁共振（NMR）圖譜，使用變溫核磁共振（NMR）進一步確認，由圖可以看出氫鍵對熱非常敏感，升溫使氫鍵產生熱振動，而造生峰偏移。因此上述NMR測試結果表明合成的結構確實存在氫鍵，即使應用環境變化（不同溫度），氫鍵仍存在，即使材料處於流動狀態，分子內仍有氫鍵的存在，因此，材料內部的氫鍵可幫助自修復。

請參閱圖7，為實施例1製備的自修復膜的紫外-可見光吸收光（UV-Vis）圖譜，由圖可知，當Ni當量增加，其峰型產生變化。請參閱圖8，為實施例1製備的自修復膜的X射線光電子能譜（XPS）圖譜，由圖可看出，Ni於854.8eV及872.1eV具有特徵峰，分別代表2p3/2及2p1/2，代表金屬配位鍵產生。由UV-vis圖譜和 XPS圖譜可以確定實施例1製備的自修復膜確定有配位鍵產生，結構中由於金屬配位鍵的存在，會引起吸收波長和強度的變化，此變化主要和成鍵有關。以螯合Ni為例，可看到配位後的產物與原本的高分子相比，有明顯藍移現象。

綜上所述，本發明提高的自修復材料具有自修復能力，能夠反復完成材料自身的自修復，透明度高且具有彈性，適用範圍廣，美觀、舒適且能夠延長可穿戴裝置的使用壽命。

以上實施例和對比例的說明只是用於幫助理解本發明的方法及其核心思想；另外，對於本領域的普通技術人員來說，可以根據本發明的技術構思做出其它各種相應的改變與變形，而所有這些改變與變形均應屬於本發明請求項的保護範圍。

圖1是本發明一實施方式提供的自修復膜在室溫條件下，自修復特性測試圖。

圖2是本發明一實施方式提供的自修復膜在加熱條件下，自修復特性測試圖。

圖3是本發明一實施方式提供的自修復膜的透過率測試圖。

圖4是本發明一實施方式提供的自修復膜的耐疲勞測試圖。

圖5是本發明一實施方式提供的自修復膜的動態熱機械分析圖。

圖6是本發明一實施方式提供的自修復膜的核磁共振圖譜。

圖7是本發明一實施方式提供的自修復膜的紫外-可見光吸收光譜圖。

圖8是本發明一實施方式提供的自修復膜的X射線光電子能譜圖。 如下具體實施方式將結合上述附圖進一步說明本發明。

Claims (11)

1. 一種自修復材料的製備方法，其中，包括以下步驟： 提供第一溶液，所述第一溶液包括異氰酸酯單體，所述異氰酸酯單體在所述第一溶液中的重量百分比為75%-85%； 提供第二溶液，所述第二溶液包括含有雜環結構的二元醇，所述二元醇在所述第二溶液中的重量百分比為85%-95%； 將所述第一溶液與所述第二溶液混合並進行聚合反應，得到含有雜環結構和二元醇的高分子前驅物，所述高分子前驅物的高分子主鏈含有硬鏈段和軟鏈段，所述硬鏈段包括氨酯結構，所述軟鏈段包括雜環結構； 提供第三溶液，所述第三溶液包括金屬鹽，所述金屬鹽在所述第三溶液中的重量百分比為20%-30%；以及 將所述高分子前驅物與所述第三溶液混合並進行螯合反應，使所述金屬鹽中的金屬離子與所述雜環結構形成配位結構，從而得到所述自修復材料。
2. 如請求項1所述的自修復材料的製備方法，其中，所述雜環結構的數量與所述金屬離子的數量之比控制在1:0.01~0.9。
3. 如請求項1所述的自修復材料的製備方法，其中，所述異氰酸酯單體包括脂族異氰酸酯化合物、脂環族異氰酸酯化合物及芳族二異氰酸酯化合物中的一種或幾種。
4. 如請求項1所述的自修復材料的製備方法，其中，所述二元醇中的雜環結構包括偶氮雜環基吡啶、烷基吡啶、鹵代吡啶、氨基吡啶、溴吡啶、甲基吡啶、碘吡啶、氯吡啶、羥基吡啶、芐基吡啶、乙基吡啶、聯吡啶、咪唑、吡唑及噻吩中的一種或幾種。
5. 如請求項1所述的自修復材料的製備方法，其中，所述金屬鹽中的金屬離子包括鋅離子、鐵離子、鎳離子及銅離子中的一種或幾種。
6. 一種自修復材料，其中，所述自修復材料的高分子主鏈包括硬鏈段和軟鏈段，所述硬鏈段包括氨酯結構，所述軟鏈段包括配位結構，所述配位結構由位於所述軟鏈段上的雜環結構與金屬離子配位形成。
7. 如請求項6所述的自修復材料，其中，所述雜環結構包括偶氮雜環基吡啶、烷基吡啶、鹵代吡啶、氨基吡啶、溴吡啶、甲基吡啶、碘吡啶、氯吡啶、羥基吡啶、芐基吡啶、乙基吡啶、聯吡啶、咪唑、吡唑及噻吩中的一種或幾種。
8. 如請求項6所述的自修復材料，其中，所述金屬離子包括鋅離子、鐵離子、鎳離子及銅離子中的一種或幾種。
9. 一種自修復膜，其中，所述自修復膜由如請求項6至8任一項所述的自修復材料加熱後製得。
10. 如請求項9所述的自修復膜，其中，在可見光波長範圍400-700nm範圍內，所述自修復膜的透過率大於或等於90%。
11. 一種可穿戴顯示裝置，其中，包括如請求項9或10所述的自修復膜。

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