[发明专利]基于硫辛酸类化合物的超分子聚合物及其制备方法

说明书

本发明涉及一种基于硫辛酸或/和其衍生物的超分子聚合物及其制备方法。所述超分子聚合物主要由硫辛酸或/和其衍生物，交联剂和铁源经热熔混合后得到。其中硫辛酸或/和其衍生物，交联剂和铁源的摩尔比为2:(0.1～1.5):(0.01～1)；所述硫辛酸或/和其衍生物选自：式I所示化合物中一种或两种以上混合物；所述交联剂是含碳碳不饱和键的烃类化合物，所述铁源由铁盐和能溶解铁盐的有机溶剂组成。本发明提供的超分子聚合物的可拉伸度大于150倍，且其能在室温条件下超快速自修复。式I中，R₁为氢或C₁～C₄直链或支链烷基，R₂为氢或羧基，n为1～5的整数。

技术领域

本发明涉及一种超分子聚合物及其制备方法，具体地说，涉及一种基于硫辛酸或/和其衍生物的超分子聚合物及其制备方法。

背景技术

超分子聚合物是指小分子单体或低分子聚合物通过非共价键的相互作用自组装而成的聚合物。酸碱度、温度及光照等因素会导致超分子聚合物的非共价键的解离和重组，具有可逆性，因此，超分子聚合物是一种可以作为自修复和自愈合的智能材料，是近年来国内外的研究热点之一。

超分子聚合物应用领域广泛，例如被修饰的智能材料，电子器件和生物材料等。近年来，其在生物和生物医学领域的应用研究发展迅速，包括与细胞相关的应用、组织工程、药物传递、免疫调节和伤口愈合等。

2016年，鲍哲南等人通过在聚二甲基硅氧烷(PDMS)链中引入交联配合物，得到了一种可拉伸100倍，可室温48小时自修复的弹性体(A highly stretchable autonomousself-healing elastomer，Nat.Chem.2016，8，618-624.)。所使用的交联配合物由2,6-吡啶二酰胺配体组成，它通过三种不同的相互作用与Fe(III)中心配位。

现有技术存在的不足在于，制备超分子聚合物的单体或低分子聚合物难得(需自制)。因此，利用现有已知化合物制备具有优异性能的超分子聚合物是本发明需要解决的技术问题。

发明内容

本发明的发明人经广泛且深入的研究发现：采用硫辛酸或其衍生物为单体，配以特定种类和特定量的交联剂和铁离子源，在不添加溶剂的条件下，经热熔化法可得一种超分子聚合物。经检测，所得超分子聚合物的可拉伸度大于150倍，且其能在室温条件下超快速自修复(不超过一分钟)。

本发明一个目的在于，提供一种基于硫辛酸或/和其衍生物的超分子聚合物。

所述超分子聚合物由主要步骤如下的制备方法制得：

在无溶剂条件下，由硫辛酸或/和其衍生物，交联剂和铁源经热熔混合后得到目标物；

其中，硫辛酸或/和其衍生物，交联剂和铁源的摩尔比为2:(0.1～1.5):(0.01～1)，(铁源的摩尔数是以铁离子的摩尔数计)；

所述硫辛酸或/和其衍生物选自：式I所示化合物中一种或两种以上(含两种)混合物；

所述交联剂是含碳碳不饱和键的烃类化合物，所述铁源由铁盐和能溶解铁盐的有机溶剂组成；

式I中，R₁为氢或C₁～C₄直链或支链烷基，R₂为氢或羧基(-COOH)，n为1～5的整数。

本发明另一个目的在于，提供一种制备上述超分子聚合物的方法。

所述方法的主要步骤是：在无溶剂条件下，将硫辛酸或/和其衍生物置于带有搅拌装置的反应容器中，搅拌并加热，待硫辛酸或/和其衍生物熔化后再按上述摩尔比，向所述反应容器中依次加入交联剂和铁源，再搅拌至少3分钟后，停止加热，冷却后得到目标物。

附图说明