新型脂肪酸基功能聚酰胺及其超强自主愈合材料的构筑

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    51773001
  • 项目类别：
    面上项目
  • 资助金额：
    61.0万
  • 负责人：
    汪钟凯
  • 依托单位：
    安徽农业大学
  • 学科分类：
    E0306.高分子材料与环境
  • 结题年份：
    2021
  • 批准年份：
    2017
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2018-01-01 至2021-12-31

项目摘要

Fatty acids are abundant biomass and have become an important competitor to fossil resources with the foreseeable depletion of petroleum feedstocks and increased demand for biodegradable and sustainable products. However, the development and application of fatty acid based polyamides are still limited, due to the lack of high purity synthons and high performance polymeric materials. Recently, the author has developed a facile strategy to synthesize soybean oil derived monomers and their side chain polymers via robust amidation and subsequent polymerization. In this proposal, the efficient amidation reaction is applied in the preparation of poly(hydroxylamide) via one pot method. Moreover, a series of fatty acid based synthons with high purity will be developed. Functional polyamides are then synthesized via thiol-ene addition polymerization or acyclic diene metathesis polymerization. We will study the effect of polymerization methods and conditions on the molecular weight. The crystallization behavior, rheological property, and mechanical property of these functional polyamides will be characterized, and the structure-property relationships will be highlighted. These should help us to uncover knowledge on how to design and prepare self-healing materials with high mechanical strength.
脂肪酸基高分子材料是实现生物质高值化利用和发展可持续经济的重要研究内容。脂肪酸基聚酰胺性能优异，然而其高纯度合成子的获得、高分子量聚合物的制备、功能性材料的设计合成仍是当前亟待解决的难题。本项目将在前期高效氨解植物油制备单体和侧链高分子的基础上，开发新型脂肪酸基合成子，探索从脂肪酸到高纯度合成子转化过程中的关键科学问题。创新聚合方法制备基于脂肪酸的聚羟基酰胺，研究聚合反应机理。利用“巯基-烯烃”点击聚合和非环二烯烃易位聚合制备一系列新型功能聚酰胺，探明聚合方法和聚合条件对功能聚酰胺分子量的影响，揭示其结构与性能之间的本质关系。通过优化分子结构设计，实现对晶体形貌和玻璃化转变温度的精确调控，最终获得超高强度自主愈合材料，并阐明其形成机理。本项目的实施一方面将为新型功能聚酰胺的制备开创新思路，另一方面将推动高强度自主愈合材料的发展，因此具有重要意义。

结项摘要

本项目在前期高效氨解植物油制备单体和侧链高分子的基础上，开发系列新型脂肪酸基合成子UDA,AUDA,BUDA,IBUDA等。探索从脂肪酸到高纯度合成子转化过程中的关键科学问题，创新聚合方法制备基于脂肪酸的聚羟基酰胺，研究聚合反应机理。利用“巯基-烯烃”点击聚合和非环二烯烃易位聚合制备一系列新型功能聚酰胺，探明聚合方法和聚合条件对功能聚酰胺分子量的影响，揭示其结构与性能之间的本质关系。通过优化分子结构设计，实现对晶体形貌和玻璃化转变温度的精确调控，最终获得超高强度自主愈合材料，并阐明其形成机理。同时在此理论基础上，开发新型功能聚酰胺，增加脂肪酸基聚酰胺高值化利用。本项目的实施为新型功能聚酰胺的制备开创了新思路，同时将推动高强度自主愈合材料的发展。

项目成果

期刊论文数量（10）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（0）
专利数量（7）
Hydrogen bonding assisted toughness enhancement of poly(lactide) blended with a bio-based polyamide elastomer of extremely low amounts
氢键辅助增强与极少量生物基聚酰胺弹性体共混的聚丙交酯的韧性
  • DOI：
    10.1016/j.apsusc.2019.144684
  • 发表时间：
    2020-03
  • 期刊：
    Applied Surface Science
  • 影响因子：
    6.7
  • 作者：
    Zhang Yaqiong;Chen Jiawei;Peng Qiang;Song Lingzhi;Wang Zhigang;Wang Zhongkai
  • 通讯作者：
    Wang Zhongkai
Enhancing and toughening plant oil-based polymeric materials through synergetic supramolecular and covalent interactions by introducing nucleobase-functionalized celluloses
通过引入核碱基功能化纤维素，通过协同超分子和共价相互作用增强和增韧植物油基聚合物材料
  • DOI：
    10.1039/d1py00493j
  • 发表时间：
    2021-06
  • 期刊：
    Polymer Chemistry
  • 影响因子：
    4.6
  • 作者：
    Li Jianjun;Chen Jiaqi;Wu Jiang;Lei HanDang;Tian Yuting;Yang Guang;Wang Zhongkai;Hua Zan
  • 通讯作者：
    Hua Zan
植物油脂基热塑性高分子合成与应用研究进展
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2020
  • 期刊：
    林业工程学报
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    汪钟凯;周江骏;穆世玲;刘伟
  • 通讯作者：
    刘伟
Strong Autonomic Self-Healing Biobased Polyamide Elastomers
强大的自主自愈生物基聚酰胺弹性体
  • DOI：
    10.1021/acs.chemmater.0c02169
  • 发表时间：
    2020-10-13
  • 期刊：
    CHEMISTRY OF MATERIALS
  • 影响因子：
    8.6
  • 作者：
    Wu, Mang;Yuan, Liang;Wang, Zhongkai
  • 通讯作者：
    Wang, Zhongkai
Ultra-strong long-chain polyamide elastomers with programmable supramolecular interactions and oriented crystalline microstructures
具有可编程超分子相互作用和定向晶体微观结构的超强长链聚酰胺弹性体
  • DOI：
    10.1038/s41467-019-09218-6
  • 发表时间：
    2019-03-21
  • 期刊：
    NATURE COMMUNICATIONS
  • 影响因子：
    16.6
  • 作者：
    Song, Lingzhi;Zhu, Tianyu;Tang, Chuanbing
  • 通讯作者：
    Tang, Chuanbing

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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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