固体NMR研究自愈合超分子橡胶的自愈合行为微观机理

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基本信息

  • 批准号：
    21174072
  • 项目类别：
    面上项目
  • 资助金额：
    64.0万
  • 负责人：
    孙平川
  • 依托单位：
    南开大学
  • 学科分类：
    B0309.高分子物理与高分子物理化学
  • 结题年份：
    2015
  • 批准年份：
    2011
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2012-01-01 至2015-12-31

项目摘要

本项目以具有自愈合性能的新型超分子橡胶为研究对象，采用系列先进的多尺度固体NMR技术在分子水平上阐明材料自愈合性质的微观起源及其与微观结构和动力学的关联，发展新型自愈合超分子聚合物的制备方法，发展检测超分子聚合物中弱相互作用、微相结构和链运动的固体NMR新技术。具体包括：采用基于质子高分辨及自旋扩散等固体NMR技术研究体系中的超分子相互作用和多尺度的微相结构及其演化规律；采用基于NMR弛豫、化学位移各向异性重聚及二维交换谱等固体NMR技术研究不同时间尺度的链运动；在上述结构和动力学研究的基础上阐明材料自愈合性质的微观起源，发展有机-无机杂化等调控材料自愈合性能的新方法及相关NMR新技术，进而制备具有可调控自愈合性能的新型超分子聚合物及其纳米复合材料。该工作将为设计和制备新型高分子材料提供理论依据，为高分子物理发展提供新的认识。

结项摘要

本项目以具有自愈合和热修复性能的新型可逆交联聚合物为研究对象，发展了表征可逆共价交联和超分子交联的自愈合高聚物中多尺度结构和动力学及其复杂固液转变行为的系列原位变温固体NMR新技术，为阐明自愈合高分子材料的结构-性能关系提供了重要实验手段。对超分子自愈合橡胶和可逆交联的自愈合高聚物中的若干重要科学问题开展研究，获得的系列结果为构筑高性能的自愈合和可再加工聚合物材料提供了新认识，发展了系列仿生设计和制备高性能的自愈合热可逆交联聚合物及其纳米复合材料的新方法。具体包括：.1. 发展了测定自愈合高分子中动态共价键转变的系列固体NMR 新技术.（1）发展了检测热可逆交联的自愈合高聚物中动态共价键转变的原位高场13C变温固体NMR新方法，该技术可以实时观测到DA和RDA反应中化学键和动态结构的变化，为揭示具有动态结构的自愈合高分子中的动态键演化提供了关键检测工具。.（2）发展了原位低场1H变温NMR技术实时检测热可逆交联自愈合高聚物中动态共价键转变的多种固体NMR新方法，这些方法具有无损、高灵敏度和快速的特点。.（3）通过低场-高场固体NMR联用技术揭示了超分子自愈合橡胶中的动力学和结构非均匀性、氢键和链段复杂动力学行为、微相分离结构以及热老化的微观机理。.2. 发展了多种仿生设计和制备热可逆交联自愈合高分子材料的新方法.（1）发展了仿生设计和制备热可逆交联的自愈合高性能嵌段聚氨酯的新方法，用多种加工成型技术实现了交联聚合物的再加工，并实现普通聚氨酯的高性能化。.（2）发展了一种新型的单分子DA交联剂以及一锅法制备自愈合高性能聚氨酯的新技术，新型的DA单分子交联剂可替代传统的多羟基交联剂，实现了普通聚氨酯的高性能化和再循环利用，是一类具有实际应用前景的新型高性能绿色高分子材料。.（3）发展了仿生设计和制备高性能热可逆交联的环氧树脂、环氧树脂-聚氨酯及其纳米复合材料的新方法，进一步提高了自愈合材料的综合力学性能。

项目成果

期刊论文数量（9）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（3）
专利数量（0）
Heterogeneity, Segmental and Hydrogen Bond Dynamics, and Aging of Supramolecular Self-Healing Rubber
超分子自修复橡胶的异质性、链段和氢键动力学以及老化
  • DOI：
    10.1021/ma400019m
  • 发表时间：
    2013-02
  • 期刊：
    Macromolecules
  • 影响因子：
    5.5
  • 作者：
    Baohui Li;Filipe Furtado;Pingchuan Sun;Kay Saalwächter
  • 通讯作者：
    Kay Saalwächter
CODEX 实验中由RIDER效应产生的伪交换信号研究
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2012
  • 期刊：
    Solid State Nuclear Magnetic Resonance
  • 影响因子：
    3.2
  • 作者：
    张荣纯;陈铁红;李宝会;丁大同
  • 通讯作者：
    丁大同
Unique Interphase and Cross-Linked Network Controlled by Different Miscible Blocks in Nanostructured Epoxy/Block Copolymer Blends Characterized by Solid-State NMR
通过固态 NMR 表征的纳米结构环氧树脂/嵌段共聚物共混物中不同混溶嵌段控制的独特相间和交联网络
  • DOI：
    10.1021/jp5036772
  • 发表时间：
    2014-06-19
  • 期刊：
    JOURNAL OF PHYSICAL CHEMISTRY C
  • 影响因子：
    3.7
  • 作者：
    He, Xin;Liu, Yuan;Xue, Gi
  • 通讯作者：
    Xue, Gi
A Single Molecular Diels-Alder Crosslinker for Achieving Recyclable Cross-Linked Polymers
用于实现可回收交联聚合物的单分子狄尔斯-阿尔德交联剂
  • DOI：
    10.1002/marc.201500257
  • 发表时间：
    2015-09-01
  • 期刊：
    MACROMOLECULAR RAPID COMMUNICATIONS
  • 影响因子：
    4.6
  • 作者：
    Chen, Shengli;Wang, Fenfen;Sun, Pingchuan
  • 通讯作者：
    Sun, Pingchuan

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其他文献

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  • DOI：
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    --
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  • 发表时间：
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  • 影响因子：
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  • 作者：
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  • 通讯作者：
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聚(L-丙氨酸)-聚羟乙基谷氨酰胺
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    --
  • 期刊：
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  • 影响因子：
    --
  • 作者：
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  • 通讯作者：
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    --
  • 发表时间：
    --
  • 期刊：
    高分子学报
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    顾强;陶芳芳;王晓亮;孙平川;薛奇
  • 通讯作者：
    薛奇

其他文献

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课题项目：调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要：

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题，其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子，其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而，TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用，影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法，探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用，为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义，并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路：

科学问题：TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达？
前期研究：已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应，但其具体机制尚不明确。
研究创新点：本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线：包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术：TRIM2与病毒RNA的相互作用分析，IFN-β启动子活性检测。
实验模型：使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
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