Dynamic urea bond for the design of reversible and self-healing polymers.
Dynamic urea bond for the design of reversible and self-healing polymers.
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DOI：
10.1038/ncomms4218
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发表时间：
2014
影响因子：
16.6
通讯作者：
Cheng, Jianjun
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Ying, Hanze;Zhang, Yanfeng;Cheng, Jianjun
具有动态共价键的聚合物可以表现出动态性能，如自我修复、形状记忆和环境适应。然而，到目前为止发展起来的大多数动态共价化学都需要催化剂或改变环境条件来促进主体材料中的键逆转和动态性质变化。本文报道了受阻尿素键(氮上带有大体积取代基的尿素)的合理设计及其在低温下制备无催化剂动态性能变化和自主修复的聚脲和聚氨酯-尿素的方法。考虑到受阻尿素键化学(体积大的胺与异氰酸酯的反应)的简单性，将无催化剂的动态共价尿素键结合到通常具有稳定本体性能的传统聚脲或含尿素聚合物中，可能会进一步拓宽这些广泛使用的材料的应用范围。
Polymers bearing dynamic covalent bonds may exhibit dynamic properties, such as self-healing, shape memory and environmental adaptation. However, most dynamic covalent chemistries developed so far require either catalyst or change of environmental conditions to facilitate bond reversion and dynamic property change in bulk materials. Here we report the rational design of hindered urea bonds (urea with bulky substituent attached to its nitrogen) and the use of them to make polyureas and poly(urethane-ureas) capable of catalyst-free dynamic property change and autonomous repairing at low temperature. Given the simplicity of the hindered urea bond chemistry (reaction of a bulky amine with an isocyanate), incorporation of the catalyst-free dynamic covalent urea bonds to conventional polyurea or urea-containing polymers that typically have stable bulk properties may further broaden the scope of applications of these widely used materials.
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