新型交聯(lián)聚輪烷實(shí)現(xiàn)快速自我修復(fù)
2016-11-30 來(lái)源:中國(guó)聚合物網(wǎng)
近日,日本大阪大學(xué)Akira Harada教授課題組發(fā)現(xiàn)了一種能夠快速自我修復(fù)的高分子材料,該材料利用了聚輪烷中環(huán)狀分子的自由移動(dòng)(物理作用)以及苯硼酸與環(huán)糊精之間可逆作用(化學(xué)作用),提高了高分子材料在膠體狀態(tài)和半干狀態(tài)的修復(fù)能力。
聚輪烷以聚乙二醇為軸,環(huán)糊精作為環(huán)狀分子套在其中,兩端用金剛烷封端;環(huán)糊精以二羥丙基(HP)進(jìn)行修飾以保證其水溶性,每個(gè)環(huán)糊精上約有2.5個(gè)HP基團(tuán)。接著HPPRX與交聯(lián)劑4-乙烯基苯硼酸、丙烯酰胺混合進(jìn)行三元聚合形成PRx-PB (x)膠體,x代表交聯(lián)劑的含量。PRx-PB (20)膠體在被切開(kāi)后,可以在幾秒后自動(dòng)重新連接在一起,并且5分鐘后該切口處的粘黏強(qiáng)度可以達(dá)到原先的83%,10分鐘后可恢復(fù)到100%。
接著將膠體覆蓋在玻璃片上,然后烘干水分,劃一道裂痕,觀察裂痕的隨時(shí)間的恢復(fù)情況。結(jié)果顯示含有苯硼酸聚輪烷膠體恢復(fù)最好,PRx-PB (8)膜大約30分鐘可以實(shí)現(xiàn)完全修復(fù)。但是這種恢復(fù)必需要在含有水蒸氣的情況下才會(huì)發(fā)生,因?yàn)檫@有利于苯硼酸與環(huán)糊精上的羥基之間共價(jià)鍵的重新形成。

接著將膠體覆蓋在玻璃片上,然后烘干水分,劃一道裂痕,觀察裂痕的隨時(shí)間的恢復(fù)情況。結(jié)果顯示含有苯硼酸聚輪烷膠體恢復(fù)最好,PRx-PB (8)膜大約30分鐘可以實(shí)現(xiàn)完全修復(fù)。但是這種恢復(fù)必需要在含有水蒸氣的情況下才會(huì)發(fā)生,因?yàn)檫@有利于苯硼酸與環(huán)糊精上的羥基之間共價(jià)鍵的重新形成。
這種材料可以應(yīng)用于汽車(chē)涂層、手機(jī)屏保護(hù)層以及一些醫(yī)療制品,前景廣闊,商業(yè)化前景光明。
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(責(zé)任編輯:xu)
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