【摘要】:PFS的两种组分都可以从生物质中获得,因为SA可以通过糖类物质的微生物发酵获得[148,149]。通过调节呋喃基团与马来酰亚胺基团比例,可以很好控制所得网络聚合物的力学性能。我们知道,呋喃与马来酰亚胺之间的DA反应是一种可逆反应,正反应在低温下进行,逆反应在高温下或者外力作用下进行。所以,被破坏的聚合物网络可以通过这种DA反应进行修复,如图4-1。图4-1基于Diels-Alder反应的自修复机理
本章基于羟甲基糠醛的还原产物二甲醇呋喃(BHF)展开研究,以BHF为起始反应物,让它与琥珀酸(SA)发生缩聚反应,形成主链上带有呋喃基团的聚合物PFS。PFS的两种组分都可以从生物质中获得,因为SA可以通过糖类物质的微生物发酵获得[148,149]。运用双马来酰亚胺交联PFS,PFS上的呋喃基团与双马来酰亚胺(M2)发生Diels-Alder(DA)反应形成具有网络结构的聚合物。通过调节呋喃基团与马来酰亚胺基团比例,可以很好控制所得网络聚合物的力学性能。
我们知道,呋喃与马来酰亚胺之间的DA反应是一种可逆反应,正反应在低温下进行,逆反应在高温下或者外力作用下进行。所以,被破坏的聚合物网络可以通过这种DA反应进行修复,如图4-1。本研究中所得网络聚合物基于DA反应,并且主链上DA交联点密度可自由控制,这种分子结构设计非常有利于合成自修复性能优异的自修复材料。虽然也有报道利用呋喃二甲酸,一种HMF的氧化产物与二元醇的缩聚来制备类似的含有呋喃基团的聚酯[33-35],但紧邻呋喃基团的羰基吸电子作用阻碍了马来酰亚胺与呋喃之间的DA反应的发生。
本研究中,对这种新型生物质自修复聚合物在室温下的修复性能以及M 2溶液作用下的修复性进行了研究,为其应用于高性能PLA热塑性弹性体做了讨论。(www.xing528.com)
图4-1 基于Diels-Alder反应的自修复机理
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