自修復(fù)聚合物材料是一類能夠自發(fā)地對(duì)損傷進(jìn)行修復(fù)的智能高分子材料，因其能顯著提高材料在實(shí)際應(yīng)用中的安全性和穩(wěn)定性而備受關(guān)注。而自修復(fù)聚合物的修復(fù)能力是以大量的動(dòng)態(tài)鍵為基礎(chǔ)，在拉伸過(guò)程中動(dòng)態(tài)鍵會(huì)先于共價(jià)鍵斷裂起到能量耗散的作用，導(dǎo)致在循環(huán)拉伸時(shí)表現(xiàn)出明顯的滯后性，降低了其在循環(huán)使用中的穩(wěn)定性；而低滯后聚合物通常依靠穩(wěn)定的交聯(lián)結(jié)構(gòu)抑制聚合物鏈段的滑移，致使這類聚合物修復(fù)性能較差；可見(jiàn)，聚合物的修復(fù)性能和低滯后性互為矛盾。因此，如何同時(shí)提高聚合物的修復(fù)能力和低滯后是一個(gè)亟需解決的問(wèn)題。
青島科技大學(xué)的趙文鵬、閆壽科教授團(tuán)隊(duì)利用在低共熔溶劑(DES)溶液中原位聚合的策略，解決聚合物的修復(fù)性能和低滯后之間的矛盾。首先，DES的引入起到增塑作用，提高了聚合物鏈的運(yùn)動(dòng)性；其次，DES可以與聚合物鏈之間形成類似氫鍵復(fù)合體的結(jié)構(gòu)，顯著提高了聚合物的氫鍵形成速率。聚合物鏈段的高運(yùn)動(dòng)性使其具有優(yōu)異的回彈性，而較快的氫鍵形成速率使解離的氫鍵可以在卸載外力后立即重新形成，氫鍵形成速率越快，能量損耗效率越小。通過(guò)上述兩方面協(xié)同作用制備了兼具快速修復(fù)能力(室溫修復(fù)30 s修復(fù)效率高達(dá)90%)和低滯后(能量耗散率為23%)的自修復(fù)聚合物。此外，DES的引入使聚合物具有離子導(dǎo)電性和超低的電信號(hào)滯后性，使其可以對(duì)外部機(jī)械刺激做出快速、穩(wěn)定的響應(yīng)。相關(guān)工作以“A Facile Method to Balance the Fast Self-Healing Ability and Low Energy Dissipation in Self-Healable Polymers”為題發(fā)表在Advanced Functional Materials上。
來(lái)源：高分子科學(xué)前沿
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