[發明專利]基于硫辛酸類小分子化合物的光交聯動態可逆超分子聚合物粘合劑的制備方法

有效

• 申請號: 202110366645.7
• 申請日: 2021-04-06
• 公開（公告）號: CN113061263B
• 公開（公告）日: 2021-12-17
• 發明（設計）人: 曲大輝;施晨宇;張琦;王邦森;何丹丹
• 申請（專利權）人: 華東理工大學
• 主分類號: C08G83/00
• 分類號: C08G83/00;C09J187/00
• 代理公司: 上海順華專利代理有限責任公司 31203
• 代理人: 李鴻儒

本發明公開了一種基于硫辛酸類小分子化合物的光交聯動態可逆超分子聚合物粘合劑的制備方法：將硫辛酸或硫辛酸衍生物加熱攪拌熔融，然后加入交聯劑攪拌，最后加入金屬離子源攪拌，反應完畢后停止加熱，趁熱將熔融液移取至基底上，用另一基底熱壓得到黃色透明的超分子聚合物，用紫外?可見光源照射，得到所述基于硫辛酸類小分子化合物的光交聯動態可逆超分子聚合物粘合劑；本發明制備的超分子聚合物粘合劑主要以動態二硫鍵、氫鍵、金屬配位鍵進行交聯自組裝；具有良好的生物相容性、較高的穩定性能、良好的均一性、光學透明性以及優異的機械性能、粘附性能和可逆回收。

技術領域

本發明屬于材料化學技術領域，具體地說，涉及一種基于硫辛酸類小分子化合物的光交聯動態可逆超分子聚合物粘合劑的制備方法。

背景技術

開發高性能粘附材料不僅適應工業和社會需求，而且對理解生物粘附的化學因素具有重要意義。傳統的聚合物粘合劑往往依賴于共價聚合物主鏈，難以實現按需粘附，可逆粘附等動態性能。由于超分子化學的廣泛發展，許多超分子工具得以開發，可逆的非共價或動態共價材料有望替代傳統的共價材料。利用已有的超分子工具箱，超分子智能粘合材料正在興起，其主要優點在于能根據外界刺激進行按需粘附/脫附，在可逆性創面敷料和半導體粘附等領域具有廣闊的應用前景。

許多策略使用溫度和化學刺激來調節粘附強度，而光的非接觸遠程刺激、時空可控、波長可調和無污染特點使其成為理想的刺激，這些獨特的優勢推動了光響應粘附材料的研究。在分子網絡中引入光響應單元(如偶氮苯、二苯乙烯、螺吡喃、二芳基乙烯及其衍生物)，來構建光控動態系統是一種常見的策略。一個典型的例子是，將螺吡喃/二芳基乙烯光致變色劑摻雜到聚苯乙烯網絡中，可以在不改變共價交聯的情況下，引發紫外光誘導的附著力增強(Noncovalent photochromic polymer adhesion.Macromolecules.2018；51:2388-2394.)。然而，粘附可逆性受到內部聚合物結構永久變化的限制。因此，高分子量聚合物粘合劑由于其高粘度，往往難以實現完全脫粘和回收。與聚合物粘合劑相比，小分子粘合劑具有化學結構精確、易于分子工程設計、重現性高等優勢，在基礎研究和工業應用中都極具潛力。

發明內容

本發明的目的是提供一種基于硫辛酸類小分子化合物的光交聯動態可逆超分子聚合物粘合劑的制備方法。

為了實現上述目的，本發明采用的技術方案如下：

本發明的第一方面提供了一種基于硫辛酸類小分子化合物的光交聯動態可逆超分子聚合物粘合劑的制備方法，包括以下步驟：

將硫辛酸或硫辛酸衍生物加熱至70～200℃攪拌2～10min熔融，然后加入交聯劑攪拌2～10min，最后加入金屬離子源攪拌2～10min，所述硫辛酸或硫辛酸衍生物、交聯劑、金屬離子源的摩爾比為1:(0.01～1.5):(0.01～1)，金屬離子源的摩爾數以金屬離子的摩爾數計，反應完畢后停止加熱，趁熱移取30-100μL熔融液至基底上，用另一基底熱壓得到厚度為45～55μm的熱聚物，用波長為300～450nm的紫外-可見光源照射20～60min，得到所述基于硫辛酸類小分子化合物的光交聯動態可逆超分子聚合物粘合劑；

所述金屬離子源是由金屬無機鹽和能溶解金屬無機鹽的有機溶劑組成，所述金屬無機鹽為氯化鐵、氯化銅、硫酸銅、氯化鋅、氯化釩、氯化鈦、氯化鈷、氯化鎳中的至少一種，所述有機溶劑是丙酮、四氫呋喃、乙醇或甲醇中的至少一種。

所述硫辛酸或硫辛酸衍生物的結構如式I所示：

式I中，R₁為氫或C1～C4直鏈或支鏈烷基，R₂為氫或羧基(-COOH)，n為1～5的整數。