[發明專利]一種雜化交聯動態聚合物

有效

• 申請號: 201710524150.6
• 申請日: 2017-06-30
• 公開（公告）號: CN109207110B
• 公開（公告）日: 2022-08-12
• 發明（設計）人: 不公告發明人
• 申請（專利權）人: 廈門天策材料科技有限公司
• 主分類號: C08G18/62
• 分類號: C08G18/62;C08G18/76;C09J175/04;C08J11/06;C08F8/32;C08F20/00;C08F220/56;C08F226/06;C08K3/22;C08L33/00;C08J9/228
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本發明公開了一種雜化交聯動態聚合物，其含有金屬?配體作用以及由共價鍵形成的共價交聯，其中，共價交聯在至少一個交聯網絡中達到共價交聯的凝膠點以上。此類動態聚合物結合了金屬?配體作用與共價交聯各自的優勢，并通過對反應物結構的調控，可制備出結構豐富，性能多樣的聚合物材料。動態聚合物中金屬?配體作用具有的動態可逆性，使得聚合物可體現出刺激響應性等功能特性，在特定結構中對材料起到自修復、形狀記憶、增韌等作用；而共價交聯又賦予了聚合物以一定的強度和穩定性。該動態聚合物可以作為自修復材料、韌性材料、密封材料、形狀記憶材料、力傳感器材料等而獲得廣泛的應用。

技術領域：

本發明涉及智能聚合物領域，具體涉及一種由共價鍵和金屬-配體作用構成的雜化交聯動態聚合物。

背景技術：

傳統的聚合物一般由共價鍵構成，共價鍵由于具有較高的鍵能，賦予了聚合物以良好的穩定性和應力承載能力。交聯是聚合物等材料形成三維網絡結構，以達到獲得彈性體、熱固性塑料、提高聚合物熱穩定性和力學性能等效果的通用方法。交聯可以是化學(共價)交聯或者是物理(非共價/超分子)交聯。化學交聯由于特別有助于提升聚合物熱穩定性、力學性能、尺寸穩定性等，因此在聚合物的交聯中占有較大的比例。但是，當僅僅采用化學共價交聯時，其也較難體現出對于外界的響應性以及動態性，難以滿足新形勢下對于材料的發展需要。化學交聯缺乏動態性，一旦形成化學交聯，交聯本身將無法變化，聚合物材料的性能被固定化。物理交聯一般通過非共價相互作用交聯形成，其突出的特點是具有動態可逆性，交聯結構和聚合物的性能具有可變性。

為提高交聯聚合物的力學性能，人們曾經嘗試構建雜化網絡結構，例如互穿網絡(共價) 結構。在共價互穿網絡結構中，為了獲得足夠的韌性，往往需要對第一個網絡進行大的溶脹 (例如以溶劑或者第二網絡)，在使用時以犧牲第一網絡(共價鍵的不可逆斷裂)來獲得不可逆的韌性。這類共價互穿網絡不僅在破壞后不能進行任何修復，也缺乏動態性，使其性能和應用受到很大的限制。

因此，需要發展一種新型的雜化交聯動態聚合物，使得體系既能夠具有尺寸穩定性，又有良好的力學性能和優異的動態性，以解決現有技術中存在的問題。

發明內容

針對上述背景，本發明提供了一種雜化交聯動態聚合物，其含有金屬-配體作用以及由共價鍵形成的共價交聯；其中，共價交聯在至少一個交聯網絡中達到共價交聯的凝膠點以上；其中，所述雜化交聯動態聚合物的形態選自齊聚物溶脹凝膠、增塑劑溶脹凝膠、離子液體溶脹凝膠、彈性體、普通固體、泡沫材料。

本發明中，共價交聯可以有一種或者多種，也即可以采用任意合適的共價交聯結構及其組合。交聯網絡可以有至少一個，也即可以是單一一個網絡，也可以有相互共混的多個網絡，也可以有互穿的多個網絡。

根據本發明提供的一種雜化交聯動態聚合物，可以將其制備成為性能優良的齊聚物溶脹凝膠、增塑劑溶脹凝膠、離子液體溶脹凝膠、彈性體、普通固體以及泡沫材料。這種動態可逆的聚合物材料能保持優異的循環性、可修復性、機械強度等，因此可用性非常高，其價值也特別高。

本發明可通過如下技術方案予以實現：

一種雜化交聯動態聚合物，其含有金屬-配體作用以及由共價鍵形成的共價交聯；其中，共價交聯在至少一個交聯網絡中達到共價交聯的凝膠點以上；其中金屬-配體作用通過聚合物鏈側基上的配體基團(下稱“側基配體”)和所引入的金屬中心相互作用而實現。