本征型自修复高分子材料研究进展

介绍了自修复材料的研究现状，综述了最近几年基于Diels-Alder反应、二硫键、硼酸酯键等可逆共价键以及氢键、金属配位键、π-π堆积等可逆非共价键的本征型自修复材料的设计制备。展望了基于动态键的自修复聚合物的前景和挑战。     

本征型自修复聚合物材料研究进展

对本征型自修复进行了详细介绍,具体阐述了利用酰腙键、二硫键、Diels-Alder反应等可逆共价键以及氢键、疏水、静电和金属配体作用等可逆非共价键来制备自修复材料的修复机理和研究现状,最后阐述了本征型自修复材料目前存在的问题,以及未来的发展目标和方向。     

本征型自修复聚氨酯材料的研究进展

综述了通过引入可逆Diels-Alder键和可逆共价双硫键的热引发和利用紫外线、红外线的光引发实现本征型自修复聚氨酯（PU）材料的研究进展;探讨了本征自修复的修复机理,并对自修复PU材料的发展方向进行了展望。     

基于可逆共价键的自修复聚合物研究进展

首先简要介绍了制备自修复材料的主要方法,然后重点介绍了采用可逆共价键Diels-Alder反应、酰腙键和双硫键制备自修复聚合物的机理和最新研究进展。通过Diels-Alder反应制备的自修复材料在温度变化时可发生Diels-Alder反应和retro-Diels-Alder反应,从而实现材料的自修复;利用酰腙键在酸催化下的可逆性,制备了p H值响应的自修复材料;双硫键在室温下便可表现出自修复性能。但可逆共价键的自修复聚合物与其他类型自修复聚合物一样,普遍存在材料较柔软,硬度和力学强度较低的缺陷,如何制备出具有实际应用价值的可逆共价键自修复材料,还需不断地研究探讨。     

本征型自修复聚合物材料研究进展

回顾了自修复聚合物材料的研究现状,目前所采用的自修复方法主要包括外援型自修复（纳米粒子自修复、微胶囊自修复、空心纤维自身修复、微脉管自修复等）和本征型自修复（可逆共价键自修复、可逆非共价键自修复）,重点介绍了本征型自修复聚合物材料的最新研究进展,可逆共价键自修复是通过在体系中引入酰腙键、双硫键、N-O键、Dieal-Alder可逆反应等实现的,可逆非共价键自修复是借助于体系中的氢键作用、疏水作用、静电作用、离子作用、大分子扩散作用、金属配体作用等机理实现的,对它们的修复机理及研究现状进行了系统的阐述,展望了自修复材料潜在的应用领域,如高屋建筑、核材料贮存、生物医疗材料等。     

本征型自修复弹性体的研究进展

弹性体材料在加工和使用过程中往往会受到环境或外加剪切应力作用,导致不可预期的损伤和结构破坏。通过自修复技术可有效延长材料的寿命,提高使用安全性,降低维修成本,同时实现材料的循环回收利用,降低材料失效带来的一系列安全和环境问题,因此对弹性体自修复性能的研究具有重要意义。目前自修复弹性体的研究主要分为两大类:外援型自修复和本征型自修复。其中,借助可逆化学实现的本征型自修复具有无需外加修复剂即可实现多次损伤修复的优点,近年来受到更多关注。文章主要介绍了自修复弹性体的研究现状,综述了最近几年基于可逆氢键、可逆离子键、可逆配位键等可逆非共价键,以及可逆Diels-Alder反应、可逆双硫键等可逆共价键设计和制备本征型自修复弹性体的研究成果,并对自修复弹性体的发展进行展望。     

基于动态共价键自修复的光固化高分子材料研究进展

光固化技术的高效、适应性广、经济、节能与环境友好等特点使得近年来光固化高分子材料在人类生产生活中被广泛应用。然而，光固化高分子材料的结构稳定性使得材料表面或内部一旦出现破损便难以修复，造成大量资源浪费与环境污染。动态共价键可以在外界刺激作用下（光照、加热等）发生可逆的断裂和重组，从而导致分子拓扑结构的动态调整，赋予光固化高分子材料结构可调整、可循环利用和自修复性能等。本文综述了近些年来基于酯键、Diels-Alder反应、二硫键、硼酸酯键、位阻脲键等可逆共价键自修复的光固化高分子材料设计与制备，对近年来不同类型动态共价键光固化高分子材料的优缺点和应用进行了评述，最后指出动态共价键光固化高分子材料力学性能的弱势以及基于动态共价键修复的单一性，并对该领域未来的研究方向作了展望。     

氨酯键/氢键双重响应高性能聚氨酯网络的设计及自愈合性能的研究

具有自愈合功能的弹性体可以提升材料的服役寿命,吸引了相关学者和产业界的持续关注。但是针对目前基于D-A键、酯键及二硫键等单响应热可逆键实现自愈合弹性体的响应温度高、修复效率时间较长等问题仍有待解决。本文采用加成反应合成了氨酯基单体（EUHDI）,通过红外、核磁等测试对氨酯基单体结构和解封性能进行了表征。研究结果表明：成功合成了氨酯基单体,且氨酯基单体的确具有一定的解封性能,解封程度随着温度的升高而越来越大,最后趋于平衡,氨酯基单体的较佳解封温度为150℃。随后制备了基于氨酯键/氢键双响应热可逆自愈合的弹性体,对弹性体自愈合性能进行了表征。研究结果表明：室温下氢键单一响应有自愈合效果,切断后的样条常温放置30 min后,能够承重500 g砝码的重量;经热处理,实现氨酯键和氢键双响应自愈合效果比较理想,EUHDI/3SH和EUHDI/4SH弹性体表面划痕基本可以实现100%修复,EUHDI/3SH弹性体的力学性能可以恢复到原始样条的90.5%,EUHDI/4SH弹性体的力学性能可以恢复到原始样条的75.7%。利用双重响应解决了单响应热可逆键实现自愈合弹性体的响应温度高、修复效率时间较长等难...     

高强度有机-无机纳米复合自修复材料的制备与表征

自修复材料由于其延长材料使用寿命,节约成本和能源,具有可持续发展等优点,引起了广泛的关注。其中基于可逆共价键的自修复材料因其可以多次重复修复,且键能高于可逆非共价键,更适合于制备高强度的自修复材料。但良好的自修复效果和优异的机械性能往往不能共存,因为动态可逆共价键相较于传统的共价键键能较低,更容易受到破坏,而且良好的自修复效果要求分子链能够快速运动,在损伤表面进行重组。所以,目前对于基于动态共价交联键的聚合物,保持良好的自修复效果的同时提高其力学性能是当前研究的难题所在。为了提高自修复材料的力学性能,将分子尺度的乙烯基多面体低聚倍半硅氧烷(OVPOSS)通过巯基-烯反应引入交联网络。通过测试表明,OVPOSS质量分数达到10%时,复合材料的机械性能最好,断裂伸长率也有所增加;并且依然具有95%以上的恢复率,达到了在不影响其修复效果的情况下增加力学性能的目的。     

自修复高分子材料研究进展

从自修复高分子材料的分类与修复原理着手,介绍了国内外本征型和复合型自修复高分子材料的研究进展。其中本征型自修复高分子材料涉及基于酰腙键、双硫键、氮氧键、Dieal-Alder等基于共价键的断裂自发性生长的自修复型高分子材料,基于氢键型、超疏水型、离子作用、配位键等的可逆非共价键型自修复高分子材料;复合型自修复高分子材料涉及填充微胶囊型和仿生人体血管型自修复高分子材料,最后对自修复高分子材料的发展趋势进行了展望。     

可逆示温材料的变色机理及应用进展

本文介绍了无机可逆示温材料和有机可逆示温材料的组成、特点以及热致变色机理等，简要阐述了无机、有机和液晶可逆示温材料在工业、农业、医药以及日常生活方面的应用，充分说明了可逆示温材料具有广阔的应用前景。     

聚二甲基硅氧烷基自修复防腐涂层研究进展

介绍了聚二甲基硅氧烷(PDMS)基涂层在防腐蚀应用中的优势,讨论了PDMS自修复涂层的构建方法及自修复机理,包括基于可逆动态键的PDMS本征型自修复涂层、基于修复剂释放的PDMS外援型自修复涂层,以及两种自修复机制相结合的复合型自修复涂层。讨论了增强PDMS基涂层在金属表面附着力的方法。展望了PDMS基自修复防腐涂层未来的发展方向。     

基于动态共价键的可自愈合聚合物凝胶

简要介绍了动态共价键既具有普通共价键的高强度和稳定性,又能像分子间作用力（如氢键）那样可逆地断裂和重组的特点,以及基于动态共价键构筑智能凝胶材料的优势。综述了多种动态共价键,如芳香基苯并呋喃酮二聚体（diarylbibenzo furanone,DABBF）、三硫酯（trithiocarbonate,TTC）、芳基硼酸酯、酰腙键（acylhydrazone bond）、双硫键（disulfide bond）等的结构及其动态化学,以及应用它们合成聚合物凝胶的方法、凝胶的自愈合机理和性能。提出了发现和采用多种动态共价键构筑可自愈合聚合物凝胶的趋势,为此须解决多种动态共价键的相容性、凝胶自愈合机理与性能的光谱表征等问题,并加强应用研究。     

溶胶凝胶法制备铜镉光色玻璃涂层的研究

用溶胶凝胶法在普通平板玻璃表面上制备了铜镉光色玻璃涂层.样品具有可逆的光色性.X-射线衍射和红外光谱分析表明:铜镉光色玻璃涂层的光色相为CuBrxCl1-x固溶体,结构网络由Si-O-Si、Si-O-B和Si-O-Al键连接而成.     

pH敏感性硼酸酯键及其递药系统的研究进展

由于肿瘤细胞的高代谢率导致供氧不足,肿瘤细胞在低灌注区的细胞外间隙与周围正常组织细胞相比具有高酸性,因此具有pH敏感性的纳米载药系统被广泛应用于癌症治疗中。硼酸酯键是一种可逆的pH敏感性的化学键,在酸性环境中此键可以断裂,将其制备成具有pH响应性硼酸酯键的纳米载药系统,可以达到pH敏感性控制释放药物的目的。     

碱性条件下模型化合物UF反应体系的ESI-MS研究

以模型化合物为思维方式,采用电喷雾电离质谱仪(ESI-MS)来研究脲醛树脂(UF)在碱性环境下的相关反应进程和相关机理。研究结果表明,尿素羟甲基化过程是可逆的;碱性条件下羟甲基化可能会形成四羟甲基脲,其中有醚键(-NRCH_2 OCH_2NR-)和桥键(-NRCH_2NR-)。ESI-MS中215、245、275质荷比峰值对应的是醚键结构,227、257质荷比的峰对应的是桥键结构。桥醚键结构的形成具有竞争关系。增加温度对最终UF结构的分布影响不大,但起始反应物摩尔浓度的提高有利于缩聚反应。     

RAFT聚合制备一种新型的pH敏感胶束

采用可逆加成-断裂链转移自由基聚合(RAFT)制备一种可生物降解的以腙键(hydrazone)连接的聚N-(2-羟丙基)甲基丙烯酰胺-腙键-聚己内酯(PHPMA-hyd-PCL)两亲性聚合物。运用核磁共振(1H NMR)对聚合物的结构进行了表征。采用透析法制备胶束,形成以聚HPMA为亲水壳层、聚己内酯为疏水内核、腙键为pH敏感基团的胶束。动态光散射(DLS)以及透射电镜(TEM)结果表明,聚合物胶束呈规整球形且分布均匀,平均粒径约为100 nm。以抗癌药物阿霉素作为模型药物模拟体外释放实验,结果表明负载阿霉素的PHPMA64-hyd-PCL80聚合物纳米胶束在pH=7.4的缓冲溶液中48 h累积释放率仅为16%,在缓冲溶液pH=5.0中24 h可以释放85%。在pH=5.0时,由于腙键的断裂,载药胶束显著溶胀增大,抗癌药物迅速从胶束中释放出来,证明该纳米胶束具有较好的药物促释能力。因此,该pH敏感胶束具有作为药物载体的良好潜能。     

热可逆交联软聚氯乙烯(SPVC)的研究

通过二胺的烷基化反应 ,制备不同链长的二叔胺 ,利用二叔胺与聚氯乙烯 (PVC)链上的活性氯可以形成季铵盐离子键的反应 ,形成交联键 ,制备了热可逆交联PVC。研究了交联剂种类和用量对力学性能、交联程度的影响 ,同时探讨了在不同温度、不同反应时间条件下进行交联对试样力学性能的影响     

动态可逆交联聚合物的研究进展

将动态化学键引人热固性聚合物中合成的动态可逆交联聚合物一方面具有稳定的共价交联网络,力学性能优异,另一方面通过动态共价键的断裂和重构可重排其网络拓扑结构,具有良好的自修复和重复加工性能,突破了热塑性聚合物和热固性聚合物的界限,具有很大的实际应用潜力.本文介绍了基于Diels-Alder反应、双硫键交换、酯交换、转酰胺反...     

示温涂料的应用与发展

简介了示温涂料的定义、分类及其发展过程。并分别从概况、应用范围、使用方法以及发展前景等几个方面讲述了国内外单变色不可逆示温涂料、多变色不可逆示温涂料和单变色不可逆示温贴片的发展情况。同时 ,还介绍了无机可逆示温涂料、有机可逆示温涂料及高分子液晶可逆示温涂料的应用及其发展 ,并通过可逆示温涂料现存的问题展望了其未来发展方向。