[发明专利]一种动态聚合物及其应用

说明书

本发明公开了一种动态聚合物，其结构中含有动态共价键和可选的氢键；其中，所述动态共价键为有机硼氧硼键，并且所述动态聚合物结构中含有至少三个未通过共用硼原子而相连的有机硼氧硼键；所述动态聚合物具有至少一个不高于25℃的玻璃化转变温度。所述有机硼氧硼键和可选的氢键均具有动态可逆性，使得动态聚合物体现出良好的韧性、自修复、缓冲等性能。所述动态聚合物结构丰富、性能多样，具有良好的可调控性，可应用于缓冲制品、减震制品、防护材料、运动防护制品、自修复性材料、应力传感器、韧性材料、胶黏剂、密封材料等领域。

技术领域

本发明涉及智能聚合物材料范畴，具体涉及一种含有有机硼氧硼动态共价键的动态聚合物。

背景技术

随着超分子现象和自组装过程的迅速发展，动态共价化学领域正在经历一场复兴。超分子化学是涉及非共价作用的一门学科，是受热力学控制的一个过程。然而，这些超分子结构并不稳定，尤其是在溶液中往往很难表征和进行深度研究。因此，构筑一个可逆且比较稳定的分子结构是极具吸引力的。

对于动态共价化学而言，其具有类似超分子化学的特征，在适宜的条件下可以发生可逆的共价键“断裂”与“重建”；相比于超分子化学，动态共价键的强度大于非共价作用，能够形成较为稳定的结构。动态共价键良好地结合了非共价作用的动态可逆性与普通共价键的稳定性，得到了广泛的应用，在构筑功能材料、功能器件等方面表现出了重要作用。因此，由动态共价键形成的动态聚合物，除具有良好的动态可逆性外，还具有良好的结构稳定性与力学性能，从而能够在动态聚合物稳定的基础上体现刺激响应性、自修复性等特性。目前，一些常见动态共价键对发生动态可逆反应的条件要求比较高，不易实现良好的可控性，例如三硫代酯键须在紫外光照射下发生动态反应、烯烃复分解反应需要高效的催化剂催化动态反应、酰腙键须在PH≤4或高温催化下发生动态反应等，这些条件使得动态聚合物在日常应用中受到了很大限制，难以有效发挥其特性。诸如此类情况的存在，使得动态共价键本身所具有的特性在通常条件下难以得到充分地体现，需要发展一种动态聚合物，其体系中的动态共价键能够同时满足反应条件温和、可逆反应可控的条件，以解决现有技术中存在的上述问题。

发明内容

针对上述背景，本发明提供一种动态聚合物，其结构中含有动态共价键和可选的氢键；其中，所述动态共价键为有机硼氧硼键，其是动态聚合物的聚合链接点和/或交联链接点，并且所述动态聚合物结构中含有至少三个未通过共用硼原子而相连的有机硼氧硼键；所述动态聚合物具有至少一个不高于25℃的玻璃化转变温度。

本发明通过如下技术方案予以实现：

本发明的一个实施方式，一种动态聚合物，其结构中含有动态共价键；其中，所述动态共价键为有机硼氧硼键，其是动态聚合物的聚合链接点和/或交联链接点，并且所述动态聚合物结构中含有至少三个未通过共用硼原子而相连的有机硼氧硼键；所述动态聚合物具有至少一个不高于25℃的玻璃化转变温度；在动态聚合物结构中，任意两个最近的且未通过共用硼原子而相连的有机硼氧硼键，其二者通过连接基相连，所述连接基与其二者各自的其中一个硼原子相连，所述连接基选自但不仅限于以下任意一种或任意几种：碳连接基、杂连接基、碳-杂连接基、碳-元素连接基、碳-杂-元素连接基，其中当所述连接基全部为碳-元素连接基或者碳-杂-元素连接基时，所述连接基中含有至少两个通过碳连接基或者碳-杂连接基连接在一起的元素原子或者元素基团或者元素链段或者杂-元素链段。