新疆理化所功能高分子材料设计取得进展

2014-2-20 10:37 来源: 中国科学院
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  超分子多重氢键由于其独特的结构特点引起了人们的关注。而在超分子聚合物中,单体单元是依靠非共价键如氢键、芳香堆积、供体-受体作用、疏溶剂作用以及金属配位作用相连接的。这些非共价键作用可以使聚合物的聚合与降解可逆地发生,并可用于开发诸如自修复、刺激-响应的新型功能和智能材料。研究多重氢键在材料表面和内部作用过程,极具挑战性,但却是相关新材料研发的基础。

  中国科学院新疆理化技术研究所精细化工工程中心功能和复合材料研究团队提出了应用超分子多重氢键进行新型功能和结构高分子材料中的关键问题和设计的新思路,该研究团队通过纤维的表面改性,以及对高分子侧链进行改性,利用超分子多重氢键作用增加纤维和高分子材料的界面黏附性能,这种新的材料设计方法可用来设计诸如材料界面的纳米黏附,拓展可纤维增强的高分子机体材料的范围。该研究指出,利用通过识别过程动态,可逆的特性,通过合理设计,基于新型多重氢键单元超分子作用的聚合物设计在诸如刺激-响应、吸声、减震等新型功能材料领域有很好的应用前景。

  相关研究发表于Current Organic Chemistry,2013, 17, 3064-3072。相关工作得到中国科学院“百人计划”-引进海外杰出人才计划的资助。

(a)传统高分子材料的力学性能源自高分子链的纠缠,在外界刺激,如机械拉伸作用下,对纠缠的高分子链进行解离;(b)基于超分子多重氢键作用改性合成的高分子材料,在外界刺激,如机械应力作用下,首先对超分子多重氢键作用进行解离,可对如声能、震动能等能量进行动态耗散。