新型交聯聚輪烷實現快速自我修復
2016-11-30 來源:中國聚合物網
近日,日本大阪大學Akira Harada教授課題組發現了一種能夠快速自我修復的高分子材料,該材料利用了聚輪烷中環狀分子的自由移動(物理作用)以及苯硼酸與環糊精之間可逆作用(化學作用),提高了高分子材料在膠體狀態和半干狀態的修復能力。
聚輪烷以聚乙二醇為軸,環糊精作為環狀分子套在其中,兩端用金剛烷封端;環糊精以二羥丙基(HP)進行修飾以保證其水溶性,每個環糊精上約有2.5個HP基團。接著HPPRX與交聯劑4-乙烯基苯硼酸、丙烯酰胺混合進行三元聚合形成PRx-PB (x)膠體,x代表交聯劑的含量。PRx-PB (20)膠體在被切開后,可以在幾秒后自動重新連接在一起,并且5分鐘后該切口處的粘黏強度可以達到原先的83%,10分鐘后可恢復到100%。
接著將膠體覆蓋在玻璃片上,然后烘干水分,劃一道裂痕,觀察裂痕的隨時間的恢復情況。結果顯示含有苯硼酸聚輪烷膠體恢復最好,PRx-PB (8)膜大約30分鐘可以實現完全修復。但是這種恢復必需要在含有水蒸氣的情況下才會發生,因為這有利于苯硼酸與環糊精上的羥基之間共價鍵的重新形成。

接著將膠體覆蓋在玻璃片上,然后烘干水分,劃一道裂痕,觀察裂痕的隨時間的恢復情況。結果顯示含有苯硼酸聚輪烷膠體恢復最好,PRx-PB (8)膜大約30分鐘可以實現完全修復。但是這種恢復必需要在含有水蒸氣的情況下才會發生,因為這有利于苯硼酸與環糊精上的羥基之間共價鍵的重新形成。
這種材料可以應用于汽車涂層、手機屏保護層以及一些醫療制品,前景廣闊,商業化前景光明。
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(責任編輯:xu)
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