基于新型动态可逆硫脲键的本征型自修复交联聚硫脲—分子设计、合成与应用研究

批准号:
51973237
项目类别:
面上项目
资助金额:
62.0 万元
负责人:
张泽平
依托单位:
学科分类:
高分子共混与复合材料
结题年份:
2023
批准年份:
2019
项目状态:
已结题
项目参与者:
张泽平
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中文摘要
为克服氨基甲酸酯键的热可逆温度较高、动态可逆脲键需要大位阻侧基的不足,本项目拟发展一种新型动态可逆共价键—硫脲键的构筑策略,基于空间位阻和电子效应,合成不同结构的模拟硫脲小分子,研究硫脲键的动态可逆性和交换机理,进而构建含硫脲键的本征型自修复聚合物,阐明其自修复、固相回收和力学性能等基本特性。进一步,基于动态可逆交联网络拓扑结构的可控重排,发展交联聚合物的固态牵伸取向增强技术,提高力学性能,克服目前动态交联聚合物强度较低的共性问题。为了充分发挥此类材料的性能潜力,还将深入研究界面焊接、塑性形变等技术,揭示拓扑网络调控的机理与控制关键。将详细研究硫脲小分子及其聚合物的合成与优化,均衡材料的力学性能和修复效率,并系统探索固态回收、界面焊接和塑性形变等的影响因素,阐明动态可逆网络结构与性能的构效关系,建立相关理论框架,为发展新型本征自修复高分子以及动态交联聚合物的拓扑结构调控技术建立理论基础。
英文摘要
In order to overcome shortcomings of the high thermal reversible temperature of carbamate bond and bulk side groups of reversible urea bond, this proposal aims at developing a new construction strategy of dynamic reversible thiourea bond. Firstly, simulated thiourea molecules with different structures are synthesized based on the steric hindrance and electronic effect, and then the dynamic reversibility and exchange mechanism of thiourea bonds will be also studied. Subsequently, the thiourea bond-containing self-healable polymers will be further constructed. We will focus on the intrinsic self-healing, solid-phase recycling and mechanical properties of the resulting polymers. Furthermore, based on the controllable rearrangement of the reversible crosslinking network, the solid-state drawing orientation technology will be developed to improve the mechanical properties. In order to give full play to the potentiality of this kind of polymer, the processing technologies such as interface welding and plastic deformation will be examined, and the mechanism and control key points of topological network rearrangement will be revealed meanwhile. Moreover, the synthesis and optimization of small thiourea molecules and cross-linked polymers will be researched in detail to balance the mechanical properties and healing efficiency. We will systematically explore the influencing factors of solid-state recycling, interface welding and plastic deformation of resulting materials. Finally, the structure-property relationship of dynamic reversible network will be clarified. We hope to establish the theoretical basis for developing new intrinsic self-healing polymers and topological structure regulation technology of cross-linked polymers.
期刊论文列表
专著列表
科研奖励列表
会议论文列表
专利列表
DOI:10.16865/j.cnki.1000-7555.2021.0001
发表时间:2021
期刊:高分子材料科学与工程
影响因子:--
作者:张泽平;莫伟杰;容敏智;章明秋
通讯作者:章明秋
DOI:10.1016/j.progpolymsci.2023.101724
发表时间:2023-07
期刊:Progress in Polymer Science
影响因子:27.1
作者:Z. Zhang;M. Rong;M. Zhang
通讯作者:Z. Zhang;M. Rong;M. Zhang
DOI:10.1016/j.compositesb.2021.108770
发表时间:2021-03
期刊:Composites Part B-engineering
影响因子:13.1
作者:Hua Xiao;Fang Chen;Z. Zhang;M. Rong;M. Zhang
通讯作者:Hua Xiao;Fang Chen;Z. Zhang;M. Rong;M. Zhang
DOI:10.1016/j.coco.2020.100584
发表时间:2021-02
期刊:Composites Communications
影响因子:8
作者:Hua Xiao;Z. Zhang;Z. Huang;M. Rong;M. Zhang
通讯作者:Hua Xiao;Z. Zhang;Z. Huang;M. Rong;M. Zhang
Tailored modular assembly derived self-healing polythioureas with largely tunable properties covering plastics, elastomers and fibers.
定制的模块化组件衍生自修复聚硫脲,其性能很大程度上可调节,涵盖塑料、弹性体和纤维
DOI:10.1038/s41467-022-30364-x
发表时间:2022-05-12
期刊:Nature communications
影响因子:16.6
作者:
通讯作者:
基于可逆互锁网络的自修复型柔性共轭导电高分子构筑与性能调控
- 批准号:52373095
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:50.00万元
- 批准年份:2023
- 负责人:张泽平
- 依托单位:
自修复导热氮化硼/硅橡胶复合材料的设计、制备和性能研究
- 批准号:--
- 项目类别:省市级项目
- 资助金额:10.0万元
- 批准年份:2021
- 负责人:张泽平
- 依托单位:
聚酰亚胺的光敏化与表面无钯化学镀铜图案化的研究
- 批准号:2020A1515010277
- 项目类别:省市级项目
- 资助金额:10.0万元
- 批准年份:2020
- 负责人:张泽平
- 依托单位:
基于碳碳键与自由基动态可逆平衡的本征型结构用自修复聚合物的构建
- 批准号:51603235
- 项目类别:青年科学基金项目
- 资助金额:20.0万元
- 批准年份:2016
- 负责人:张泽平
- 依托单位:
国内基金
海外基金
