[发明专利]一种含有双动态亚胺键的交联剂、自修复聚合物及其制备方法

说明书

本发明公开了一种含有双动态亚胺键的交联剂、自修复聚合物及其制备方法,所述交联剂包含如下结构通式的化合物：其中R为下式中任意一种：本发明通过分子设计引入双动态亚胺键，从而获得具有双动态亚胺键的交联剂，该交联剂不仅可以改进聚合物的力学性能还同时赋予其优异的自修复性能。

技术领域

本发明涉及自修复聚合物材料技术领域，更具体地，涉及一种含有双动态亚胺键的交联剂、自修复聚合物及其制备方法。

背景技术

硫辛酸是一种天然存在的小分子，是动物代谢的重要辅酶，该化合物中存在两种类型的动态化学键，即羧基的动态共价二硫键和氢键，这种量身定制的分子结构使其成为构建超分子聚合物网络的潜能小分子。中国发明专利CN105439925A公开了(公开日2016年3月30日)一种硫辛酸聚合物，硫辛酸聚合物应用广泛，可用于生物医学和电子器件等领域，但纯硫辛酸聚合物力学性能较差，自修复效率不高。

发明内容

本发明的首要目的是克服纯硫辛酸聚合物力学强度较差、自修复效率不高的问题，提供一种含有双动态亚胺键的交联剂，使用该交联剂制备聚合物不仅可以改进聚合物的力学性能还同时赋予其优异的自修复性能。

本发明的进一步目的是提供一种含有双动态亚胺键的交联剂的制备方法。

本发明的另一目的是提供上述交联剂制备得到的自修复聚合物。

本发明的上述目的通过以下技术方案实现：

一种含有双动态亚胺键的交联剂，包含如下化学结构式的化合物：

其中R为下式中的一种：

本发明所述交联剂中具备双动态亚胺键，双动态亚胺键断开后在常温下可以可逆键合赋予聚合物优异的自修复性能和力学性能。

优选地，所述交联剂包含如下结构式的化合物：

上述含有双动态亚胺键的交联剂的制备方法，包括如下步骤：

S1.将对羟基苯甲醛和R-OH溶解在溶剂中再加入催化剂和吸水剂，混合均匀后，0～60℃条件下搅拌反应5～20h，得到中间体；R-OH、对羟基苯甲醛、催化剂、吸水剂的摩尔比为(1.2～1.7)：1：(0.2～0.4)：(1.0～2.0)；

S2.将对苯二胺与S1制备得到的中间体混合，搅拌反应1～10h制得。

优选地，步骤S1中，搅拌反应温度为25～40℃。

优选地，步骤S1中，所述催化剂选自十二烷基硫酸、对甲基苯磺酸、十二烷基苯磺酸、4-二甲氨基吡啶、吡啶、哌啶中的一种或多种。

优选地，所述溶剂为二氯甲烷、氯仿、甲醇和N，N-二甲基甲酰胺中的一种或多种。

优选地，步骤S2中，对苯二胺和中间体的摩尔比为1：(0.3～0.5)。

优选地，步骤S2中，吸水剂为1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐(EDC)、无水硫酸氢钠、N,N'-二环己基碳二亚胺、苯、甲苯、二甲苯、正己烷、石油醚中的一种或多种。

本发明还保护利用上述交联剂与聚合物单体制备得到的自修复聚合物。

优选地，所述聚合物单体为硫辛酸。

本发明还提供利用上述交联剂与聚合物单体制备自修复聚合物的方法，包括如下步骤：

将本发明所述交联剂与聚合物单体混合，75～150℃条件下搅拌反应1～12h，所得即为自修复聚合物。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：