贻贝仿生、自修复高分子多相材料及纳米复合材料

【作者】 宋盛菊； 唐艺峰； 杨振忠； 黄继军；

【机构】 中国科学院大学； 中国科学院化学研究所；

【摘要】 利用动态可逆共价键或非共价键实现自修复成为高分子科学的一个研究热点。近年来剖析贻贝足丝盘所含黏性蛋白的化学结构和组成进展,使人们认识到六种粘附蛋白所含有的多巴胺(主要为邻苯二酚基团)结构、阳离子-π相互作用、以及形成的超分子结构,可用于改性材料表面与界面。最近贻贝仿生多巴胺均聚物据报道具有自修复性能。自修复被认为是由于邻苯二酚基团之间的动态可逆(双齿氢键)相互作用或者邻苯二酚基团与金属离子的可逆配位。受这六种黏附蛋白构成生物高分子共混物启发,我们研究组创新性提出了贻贝仿生高分子多相材料概念。这类多相材料由聚多巴胺丙烯酰胺(PDMA)作为分散相而聚氨酯(PU)作为连续相构成。通过改变PDMA和PU之间浓度比,可以得到力学性能和多巴胺基团含量不同的共混物,从而使我们能够探索内置型自修复聚合物的一些重要问题:(1)力学性能、玻璃化转变温度、和多巴胺基团含量之间的本构关系;(2)自修复机理。更多还原