博士生梁相永在Macromolecular Chemistry and Physics（IF=2.5）上發(fā)表文章：
UV-Blocking Coating with Self-Healing Capacity.DOI: 10.1002/macp.201700213.
聚合物涂層廣泛用作保護(hù)材料表面的各種劣化因素的屏障。 在現(xiàn)代生活中，諸如紫外線吸收涂層，防腐涂層，超疏水超親水涂層等功能性涂層已經(jīng)成為我們?nèi)粘Ｉ畹囊徊糠帧?然而，大多數(shù)涂層都受到機(jī)械損傷引起的耐久性損失。 當(dāng)裂紋形成時(shí)，破壞性因素可能穿透裂縫，導(dǎo)致涂層可維護(hù)性降低。 近年來(lái)，提出了具有自我修復(fù)能力的涂層，是解決這個(gè)問(wèn)題的好方法。
自發(fā)愈合的能力是自然界中重要的生存特征，但具有自愈能力的涂層只有十年左右?；谌萜鞯耐繉酉到y(tǒng)是主要的自愈涂層之一。在這些系統(tǒng)中，將活性化合物如愈合劑或催化劑包封在核 - 殼容器中，然后被引入涂層基質(zhì)中。當(dāng)涂層被破壞時(shí)，封裝的活性化合物被釋放并導(dǎo)致自愈。例如，Stephenson的組合將微膠囊化桐油和混合物摻入市售的環(huán)氧底漆中.Braun及其同事開(kāi)發(fā)了基于電紡?fù)S治療劑，其中催化劑或愈合劑基于絲和電紡絲封裝在核 - 殼中。這種方法的優(yōu)點(diǎn)是自愈過(guò)程快速，有效和自主，但在某個(gè)地方的修復(fù)是不可重復(fù)的。容器的兼容性和愈合劑的控制釋放也是棘手的問(wèn)題。最近，開(kāi)發(fā)了內(nèi)在的自修復(fù)涂層，其通過(guò)化學(xué)鍵的固有可逆性或損傷界面之間的超分子相互作用來(lái)實(shí)現(xiàn)修復(fù)。例如，舒伯特集團(tuán)報(bào)告了基于交聯(lián)金屬超分子共聚物的自愈涂層; Scheltjens及其同事報(bào)道了使用Diels-Alder反應(yīng)作為交聯(lián)反應(yīng)的自愈熱固性涂層; Sun報(bào)道了使用逐層組裝的自愈式聚電解質(zhì)涂層。涂層和底層底物之間的強(qiáng)烈結(jié)合限制了分子鏈的遷移;因此，使用固有的自愈性聚合物作為涂層比相應(yīng)的體積愈合材料的構(gòu)造更難。對(duì)于功能性涂層，如紫外線保護(hù)涂層，賦予它們自愈性更具挑戰(zhàn)性，因?yàn)榧尤胱贤饩€吸收劑會(huì)導(dǎo)致更復(fù)雜的問(wèn)題，如吸收體的相容性和裂紋和功能的自我修復(fù)。到目前為止，自愈UV防護(hù)涂層的研究非常罕見(jiàn)。
UV光導(dǎo)致有機(jī)化合物的機(jī)械性能，著色，分解和降解的損失。紫外線照射對(duì)保護(hù)有機(jī)物質(zhì)的需求促進(jìn)了紫外線防護(hù)涂料的發(fā)展。通常，通過(guò)將可以是無(wú)機(jī)顆粒或有機(jī)分子的UV吸收劑嵌入聚合物基質(zhì)中來(lái)制備聚合物UV保護(hù)涂層。在過(guò)去的幾十年中，許多研究工作都集中在諸如簡(jiǎn)化涂料制備過(guò)程，改進(jìn)紫外線吸收劑的分散性以及追求更好的紫外線屏蔽效果等方面。
在本文中，我們嘗試通過(guò)主客體相互作用連接紫外線吸收劑和基質(zhì)來(lái)賦予UV保護(hù)涂層的自愈性能。選擇二氧化鈦（TiO2）納米顆粒作為UV吸收劑，并選擇聚丙烯酸酯（聚（甲基丙烯酸羥乙酯 - 丙烯酸丙酯）和P（HEMA-co-BA））作為聚合物基質(zhì)。所得的涂層，表示為βCD-TiO2/P（HEMAco-BA）,可有效阻斷紫外線照射，并通過(guò)水來(lái)治療損傷的裂紋。同時(shí)，βCD-TiO2/ P（HEMA-co-BA）的UV阻隔性能可以完全恢復(fù)。與基于容器的自愈涂層不同，βCD-TiO2 / P（HEMA-co-BA）的自愈基體是由于主客體相互作用的可逆性，因此它具有可逆的自修復(fù)性能。βCD-TiO2 / P（HEMA-co-BA）涂層不僅表現(xiàn)出可重復(fù)的自我修復(fù)行為，如大多數(shù)本征型自修復(fù)涂層，更有趣的是，因?yàn)閯?dòng)態(tài)相互作用不被引入到聚合物基質(zhì)中，而是引入U(xiǎn)V聚合物和聚合物之間所以聚合涂層骨架的基本化學(xué)結(jié)構(gòu)不需要改變。
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