專利名稱：具有自修復(fù)性能的超支化聚三唑及其制備方法和應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種具有自修復(fù)性能的超支化聚三唑及其制備方法和應(yīng)用。
背景技術(shù)：
人工合成的自修復(fù)材料由于其能夠像生物體一樣進(jìn)行自我修復(fù)，從而能夠延長自身使用壽命，越來越受到人們的重視。關(guān)于自修復(fù)材料的合成，以及修復(fù)的機(jī)制已被廣泛的研究。預(yù)計在仿生，以及工程塑料特別是熱固性塑料的修復(fù)，防劃傷涂料的制備等方面具有廣泛的應(yīng)用前景。目前，自修復(fù)的高分子材料，修復(fù)機(jī)理分為兩大類一類不需要外界刺激，另一類需要光熱等外加刺激。不需外加刺激的自修復(fù)材料，例如微膠囊體系通常需要外加修復(fù)劑包被在囊中，在材料內(nèi)部破裂時，能夠較好的修復(fù)，但是改變了材料的均一性，使得材料的力學(xué)強(qiáng)度較低，而且不能修復(fù)表面劃傷。對于外加光刺激的自修復(fù)材料來說，一方面需要較好的保持自由基的活性，另外一方面，在光修復(fù)過程中，可能引起材料的降解。公開號為CN1016^K)30A的發(fā)明專利公開了一種高耐候性、自修復(fù)性涂層，將單體光固化樹脂添加到涂料體系中，分散均勻后噴涂或刷涂成膜，得到具有較高耐候性和自修復(fù)性能的涂層，利用太陽光的紫外光和空氣中氧氣的共同作用，以光固化樹脂吸收部分紫外光而延緩?fù)繉永匣?，促使涂層中添加的光固化樹脂在涂層表層發(fā)生光固化反應(yīng)形成新涂層，阻止涂層的老化破壞，實現(xiàn)涂層的自修復(fù)。對于Diels-Alder反應(yīng)為修復(fù)的材料來說，修復(fù)需要較長的加熱時間，和較高的
反應(yīng)溫度。點擊化學(xué)(click chemistry)又稱鏈接化學(xué)，是由美國Scripps研究院的 sharpless等化學(xué)家于2001年提出的，主要是通過小單元的拼接，來快速可靠的完成形形色色的化學(xué)合成，是一種快速合成有機(jī)化合物的新方法。點擊化學(xué)的代表反應(yīng)為銅催化的疊氮-炔基環(huán)加成反應(yīng)，由于其具有反應(yīng)條件溫和、速率快、產(chǎn)率高、易純化、立體選擇性好等優(yōu)點，被越來越多的用在有機(jī)合成、新藥研究、表面修飾、聚合物和材料化學(xué)、生物化學(xué)等諸多領(lǐng)域。申請公布號為CN102153748A的發(fā)明專利公開了一種合成具有聚集誘導(dǎo)發(fā)光性能的超支化聚三唑的方法，利用含炔基官能團(tuán)的單體和含疊氮基官能團(tuán)的單體在一價銅催化劑催化作用下點擊聚合反應(yīng)，制得超支化聚三唑，所制得的超支化聚三唑在良溶劑中幾乎沒有熒光，具體狀態(tài)下熒光增強(qiáng)，表現(xiàn)為典型的聚集誘導(dǎo)發(fā)光性能。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種具有自修復(fù)性能的超支化聚三唑及其制備方法和應(yīng)用，采用無催化劑的點擊聚合反應(yīng)制備超支化聚三唑，所得超支化聚三唑具有良好的成膜性，可用簡易的方法制備無基底支撐的薄膜，所得薄膜具有抗表面劃傷和自修復(fù)性能?！N具有自修復(fù)性能的超支化聚三唑，具有如式(1)所示的結(jié)構(gòu)式；
權(quán)利要求
1. 一種具有自修復(fù)性能的超支化聚三唑，其特征在于，具有如式(1)所示的結(jié)構(gòu)式；
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有自修復(fù)性能的超支化聚三唑，其特征在于，所述的式 (1)-(6)中所述的 χ = 1-2，y = 0-6，ζ = 0-2，m = 4-6。
3.一種根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有自修復(fù)性能的超支化聚三唑的制備方法，其特征在于，將結(jié)構(gòu)式如式(7)所示的第一單體和結(jié)構(gòu)式如式(11)所示的第二單體在非質(zhì)子極性溶劑中進(jìn)行點擊聚合反應(yīng)，得到式(1)所示的超支化聚三唑，其中式(7)中的R"的結(jié)構(gòu)式如式(8)-(10)中的任一種；
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的制備方法，其特征在于，所述的非質(zhì)子極性溶劑為N，N-二甲基甲酰胺、N，N-二甲基乙酰胺、二甲亞砜、環(huán)己酮、N-甲基吡咯烷酮的一種或幾種的混合物。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的制備方法，其特征在于，所述的非質(zhì)子極性溶劑為N，N-二甲基甲酰胺、N, N-二甲基乙酰胺、二甲亞砜、環(huán)己酮和N-甲基吡咯烷酮中的其中一種與甲苯或二氧六環(huán)的混合物。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的制備方法，其特征在于，所述的第一單體和第二單體的摩爾比為 3:2-1:1。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的制備方法，其特征在于，所述的點擊聚合溫度為30-150°C。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的制備方法，其特征在于，所述的點擊聚合溫度為50-70°C。
9.根據(jù)權(quán)利要求3所述的制備方法，其特征在于，所述的點擊聚合反應(yīng)時間為3-48h。
10.一種用權(quán)利要求1所述的超支化聚三唑制成的無基底支撐薄膜。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種具有自修復(fù)性能的超支化聚三唑，該超支化聚三唑的外圍含有豐富的炔基和疊氮基，具有很好的成膜性和自修復(fù)性能；本發(fā)明還公開了一種制備超支化聚三唑的方法，用含炔基的單體和含疊氮基的單體在非質(zhì)子極性溶劑中進(jìn)行點擊聚合反應(yīng)，合成超支化聚三唑，本發(fā)明的方法不需要金屬作催化劑，工藝簡單；本發(fā)明又公開了一種由所述超支化聚三唑制成的無基底支撐的薄膜，該薄膜具有很好的抗表面劃傷和自修復(fù)性能，自修復(fù)性能是通過炔基和疊氮基之間形成共價鍵實現(xiàn)的，修復(fù)后的材料拉伸強(qiáng)度比原來的材料增強(qiáng)。
文檔編號C08L79/06GK102443171SQ20111032281
公開日2012年5月9日 申請日期2011年10月21日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月21日
發(fā)明者唐本忠, 孫景志, 秦安軍, 魏強(qiáng) 申請人:浙江大學(xué)