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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
批准号:
51773001
项目类别:
面上项目
资助金额:
61.0 万元
负责人:
汪钟凯
依托单位:
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
项目参与者:
高慧、张克宏、关莹、张辉、周江骏、郭向阳、宋凌志、黄伟琪
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中文摘要
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。
英文摘要
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.
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。
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:10.1016/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
DOI:--
发表时间:2019
期刊:Progress in Polymer Science
影响因子:--
作者:Wang Zhongkai;Mitra S. Ganewatta;Tang Chuanbing
通讯作者:Tang Chuanbing
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
DOI:10.1021/acs.biomac.9b01345
发表时间:2019-12
期刊:Biomacromolecules
影响因子:6.2
作者:Yangyang Yan;Chen Gao;Jianjun Li;Tao Zhang;Guang Yang;Zhongkai Wang;Zan Hua
通讯作者:Yangyang Yan;Chen Gao;Jianjun Li;Tao Zhang;Guang Yang;Zhongkai Wang;Zan Hua
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
高韧性热塑性桐油基聚酯酰胺的制备及结构性能关系研究
  • 批准号:
    32171719
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    58万元
  • 批准年份:
    2021
  • 负责人:
    汪钟凯
  • 依托单位:
高回弹力植物油基热塑性弹性体设计制备及其结构与性能关系
  • 批准号:
    51603002
  • 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:
    汪钟凯
  • 依托单位:
国内基金
海外基金