[发明专利]一种动态共价聚合物及其应用

说明书

本发明公开了一种动态共价聚合物，其包含有动态共价无机硼酸硅酯键，且其中与至少两个不同的无机硼酸硅酯键中的硅原子相连的连接基含有处于动态共价聚合物链上的碳原子。该动态共价聚合物因含有无机硼酸硅酯键而具有强动态可逆性和能量耗散性，并体现出刺激响应性、自修复性等功能特性，在运动防护、功能涂层、仿生材料等领域有着广泛的应用前景。

技术领域

本发明涉及智能聚合物领域，具体涉及一种由动态共价键构成的动态共价聚合物及其应用。

背景技术

传统的聚合物一般由普通共价键构成，普通共价键由于具有较高的键能和热稳定性，聚合物因此在具有良好稳定性和机械性能的同时也缺乏动态性。动态聚合物则是由动态化学键形成的一类新颖的聚合物体系。根据动态聚合物中的动态化学键的不同，动态聚合物可以分为基于超分子作用力的物理型动态聚合物和基于动态共价键的共价型动态聚合物。由动态可逆共价键构造的共价型动态聚合物，由于动态可逆共价键所具有的特殊性质，也具有显著的特点。

动态共价键是在一定条件下可以发生可控可逆反应的一类化学键，它是一种比非共价键稳定，相对较弱的共价键，通过改变外界的条件或自发地可以实现共价键的动态断裂和形成。将动态共价键引入聚合物，是一种形成新型动态聚合物的可行方法。但常见的动态共价键如迪尔思-阿尔德反应产物、氮氧化合物等往往需要在高温下才能发生断裂，而且副反应严重。如何获得动态性能强又可控、应用范围广的体系，则仍然是现有技术的一个难题。

发明内容

本发明针对上述背景，提供了一种动态共价聚合物，所述的动态共价聚合物表现出优良的动态可逆性，并可体现出刺激响应性、可塑性、自修复性、可回收性、可再加工性等功能特性。

本发明通过如下技术方案予以实现：

一种动态共价聚合物，其特征在于，其中含有B-O-Si动态共价键，其中任意一个B原子与三个-O-连接，且其中与至少两个基于不同B原子的B-O-Si动态共价键中的不同Si原子相连接的连接基中含有连接基L，所述的连接基L含有处于动态共价聚合物主链骨架上的碳原子。

一种动态共价聚合物，其特征在于，其中含有B-O-Si动态共价键，其中任意一个B原子与三个-O-连接，且其中与至少两个基于不同B原子的B-O-Si动态共价键中的不同Si原子相连接的连接基为连接基L，所述的连接基L含有处于动态共价聚合物主链骨架上的碳原子。

一种动态共价聚合物，其特征在于，其中含有B-O-Si动态共价键，其中任意一个B原子与三个-O-连接，且其中与至少两个不同的B-O-Si动态共价键中的任意不同Si原子相连接的连接基为连接基L，所述连接基L含有处于动态共价聚合物主链骨架上的碳原子。

一种动态共价聚合物，其特征在于，其中含有B-O-Si动态共价键，其中任意一个B原子与三个-O-连接，且其中与任意不同的B-O-Si动态共价键中Si原子相连接的任意二价及其二价以上连接基为连接基L，所述连接基L含有处于动态共价聚合物主链骨架上的碳原子。

其中，所述连接基L，其可以是低分子量或高分子量的骨架上含有碳原子的连接基，优选为分子量大于1000Da的高分子连接基，更优选其骨架上含有的碳原子数量不低于20的分子量大于1000Da的高分子连接基。所述连接基L骨架上还含有可选的杂原子和/或可以形成元素有机基的元素原子。所述连接基L可以有任意合适的拓扑结构，包括但不限于线型、环状(包括但不限于单环、多环、嵌套环、桥环)、支化(包括但不限于星型、H型、梳型、树枝状、超支化)、二维和三维团簇，以及以上结构的任意合适组合。所述连接基L可以是均聚物，也可以是共聚物。所述连接基L可以有任意一个或多个玻璃化转变温度。

根据本发明的实施方式，一个动态共价聚合物中可以含有不同的连接基L；除连接基L外，还可以含有部分其他连接基连接不同B-O-Si中的不同的Si原子，优选(聚)硅氧烷；所述其他连接基也可以有任意合适的拓扑结构。