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化學(xué)所等基于新型動(dòng)態(tài)共價(jià)鍵的可回收復(fù)用聚合物研究獲進(jìn)展

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化學(xué)所等基于新型動(dòng)態(tài)共價(jià)鍵的可回收復(fù)用聚合物研究獲進(jìn)展

摘要: 　　環(huán)境友好、可回收復(fù)用聚合物材料學(xué)習(xí)是智能仿生和高新技術(shù)領(lǐng)域的重要方向，受到全球科學(xué)界和工業(yè)界的高度關(guān)注。聚氨酯（PUs）因其優(yōu)良性能而被廣泛用于涂料、粘合劑、泡沫材料等領(lǐng)域。通常情況下，PUs需要在催化 ...

　　環(huán)境友好、可回收復(fù)用聚合物材料學(xué)習(xí)是智能仿生和高新技術(shù)領(lǐng)域的重要方向，受到全球科學(xué)界和工業(yè)界的高度關(guān)注。聚氨酯（PUs）因其優(yōu)良性能而被廣泛用于涂料、粘合劑、泡沫材料等領(lǐng)域。通常情況下，PUs需要在催化劑的作用下反應(yīng)生成熱固性樹脂來實(shí)現(xiàn)應(yīng)用，有害物質(zhì)殘留以及材料難以回收對其應(yīng)用造成了諸多限制。
　　中國科學(xué)院化學(xué)學(xué)習(xí)所高分子物理與化學(xué)實(shí)驗(yàn)室學(xué)習(xí)員徐堅(jiān)、趙寧課題組科研人員以六亞甲基二異氰酸酯（HDI）和多官能團(tuán)肟（Oxime）為原料，在無催化劑的溫和條件下，成功制備了肟類聚氨酯（POUs）。該聚合反應(yīng)具有很高效率的突出優(yōu)點(diǎn)，在30oC的二氯甲烷中反應(yīng)3小時(shí)，轉(zhuǎn)化率高達(dá)99%；所制備的POUs與常規(guī)PUs機(jī)械性能相當(dāng)。進(jìn)一步學(xué)習(xí)發(fā)現(xiàn)，肟氨酯鍵具有熱可逆性，POUs表現(xiàn)出優(yōu)異的熱自修復(fù)和可回收性質(zhì)，修復(fù)效率可高達(dá)90%。這一基于肟氨酯鍵動(dòng)態(tài)特性的學(xué)習(xí)成果，使得POUs可回收復(fù)用成為了可能。
　　在科技部、國家自然科學(xué)基金委、中科院和北京分子科學(xué)國家實(shí)驗(yàn)室（籌）的支持下，學(xué)習(xí)人員與北京大學(xué)教授余志祥合作，應(yīng)用密度泛函理論開展了相關(guān)的反應(yīng)機(jī)理學(xué)習(xí)，結(jié)果表明肟的異構(gòu)體硝酮（Nitrone）在聚合反應(yīng)和可逆交換反應(yīng)中起到了關(guān)鍵作用。
　　POUs材料具有制備方法簡便易行、結(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)可逆、力學(xué)性能優(yōu)良的特點(diǎn)，新型動(dòng)態(tài)可逆肟氨酯鍵為構(gòu)筑可回收復(fù)用聚合物帶來一種新的選擇，并有望大大拓展聚氨酯材料的應(yīng)用領(lǐng)域。
　　該成果申請發(fā)明專利CN201710031150.2，學(xué)習(xí)論文發(fā)表于美國化學(xué)會志（J. Am. Chem. Soc.）。



　　肟氨酯鍵的動(dòng)態(tài)可逆分子機(jī)理及POUs熱固性材料回收復(fù)用化學(xué)所等基于新型動(dòng)態(tài)共價(jià)鍵的可回收復(fù)用聚合物研究獲進(jìn)展  |  責(zé)任編輯：蟲子
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