一种基于杂化交联动态聚合物的吸能方法技术

本发明专利技术公开了一种基于杂化交联动态聚合物的吸能方法，所述吸能方法采用含有由共价键形成的共价交联和至少一种第二组超分子作用以及可选的第一组超分子作用构成的杂化交联动态聚合物进行吸能；其中，第二组超分子作用包括离子作用、离子‑偶极作用、主体‑客体作用、亲金属作用、偶极‑偶极作用、卤键作用、阳离子‑π作用、阴离子‑π作用、苯‑氟苯作用、π‑π堆叠作用、离子氢键作用、自由基阳离子二聚作用，第一组超分子作用包括氢键作用、金属‑配体作用。所述的动态聚合物作为吸能材料进行使用可以提供良好的阻尼、减震、隔音、消声、抗冲击等功能，特别是应用于身体防护、防爆、空降和空投防护、汽车防撞、电子电器产品抗冲击防护等方面。

An Energy Absorption Method Based on Hybrid Crosslinking Dynamic Polymer

The invention discloses an energy absorption method based on hybrid crosslinking dynamic polymer, which uses hybrid crosslinking dynamic polymer consisting of covalent crosslinking formed by covalent bonds and at least one second group of supramolecular interactions as well as an optional first group of supramolecular interactions to absorb energy; the second group of supramolecular interactions includes ion interaction, ion dipole interaction, and main group. The first group of supramolecular interactions includes hydrogen bonding, metal-ligand interaction, ionic hydrogen bonding, radical cationic dimerization, and the first group of supramolecular interactions includes hydrogen bonding, metal-ligand interaction, such as guest-guest interaction, dipole-dipole interaction, halogen bonding, cation-pi interaction, anion-pi interaction, benzene-fluorobenzene interaction, pi-pi stacking, ionic hydrogen bonding and radical cationic dimerization. The dynamic polymer used as energy absorbing material can provide good functions of damping, shock absorption, sound insulation, noise reduction and shock resistance, especially for physical protection, explosion protection, airdrop and air drop protection, automobile collision prevention, and shock resistance of electronic and electrical products.

【技术实现步骤摘要】
一种基于杂化交联动态聚合物的吸能方法
：本专利技术涉及一种吸能方法，具体涉及一种基于由超分子作用和共价交联构成的杂化交联动态聚合物的吸能方法。
技术介绍
：在日常生活和实际生产过程中，经常需要使用方法或手段来避免或减缓撞击、振动、震动、爆炸、声音等形式所造成的物理冲击带来的影响，其中，应用较为广泛的即是使用一种吸能材料进行能量吸收，从而对物理冲击起到有效的防护作用。用于吸能的材料主要有金属、聚合物、复合材料等。其中，聚合物材料的能量损耗来源主要有以下几种：1、利用聚合物在其玻璃化转变温度附近具有高损耗因子的现象吸能。这种方法由于材料处在玻璃化转变温度附近，材料的力学性能对温度变化敏感，在使用过程中材料的力学性能易随环境温度的变化而剧烈变化，给使用带来困难；2、利用共价键等化学键的断裂以及材料内部产生裂纹甚至材料整体的断裂等过程吸能，在上述各过程中，共价键的断裂与宏观的裂纹、断裂不但无法恢复，还将导致材料的力学性能降低，在一次或少数几次吸能过程后，材料必须及时替换才能维持原有的性能；3、利用形变，特别是聚合物橡胶态或粘弹态的较大形变所带来的分子链段间的内摩擦吸能，这种方法通常需要材料发生较大的形变才能产生显著的效果，而当材料发生能量高损耗的形变后，往往无法恢复到原来的形状，无法继续使用，必须被更换。新型抗冲击与吸能材料是近年来提出的一类新型材料，它的出现对于材料的选择及其性能研究具有重要的实用价值。不同构型的抗冲击吸能材料除了具有优良的力学、承载、抗冲击、吸能特性外，还具有阻尼、减振、吸声降噪、刺激响应等其他功能，从而满足航空航天、精密仪器、汽车工业等高新技术领域对于材料所提出的需求。在现有技术中，用做吸能的聚合物材料常见的结构有基于上述各种能量损耗机理而设计得到的聚合物合金、聚合物互穿网络、聚合物弹性体等。这些用于吸能的结构往往是上述各机理的简单叠加，与单一的上述机理相比虽然一定程度上扩大了吸能范围，提升了吸能效率，但仍然无法避免其不足。因此，需要发展一种新的吸能方法，特别是利用引入一种新的能量吸收和损耗机理的聚合物来进行吸能，以解决现有技术中存在的问题。
技术实现思路
本专利技术针对上述背景，提供了一种基于杂化交联动态聚合物的吸能方法，所述的杂化交联动态聚合物，其含有共价交联和超分子作用；其中，共价交联在至少一个交联网络中达到共价交联的凝胶点以上。所述的杂化交联动态聚合物在具有良好的力学强度和一定的韧性的同时，也表现出良好的动态可逆性，并可通过超分子作用的可逆断裂来吸收能量，赋予动态聚合物以良好的抗冲击防护性，还可体现出刺激响应性和仿生力学性能，从而提供了一种新型的吸能方法。本专利技术可通过如下技术方案予以实现：本专利技术涉及一种基于杂化交联动态聚合物的吸能方法，提供一种杂化交联动态聚合物或其组成，并以其作为吸能材料进行吸能；其中，所述的杂化交联动态聚合物，其含有由共价键形成的共价交联和至少一种第二组超分子作用以及可选的第一组超分子作用；其中，共价交联在至少一个交联网络中达到共价交联的凝胶点以上；其中，所述的第二组超分子作用包括离子作用、离子-偶极作用、主体-客体作用、亲金属作用、偶极-偶极作用、卤键作用、阳离子-π作用、阴离子-π作用、苯-氟苯作用、π-π堆叠作用、离子氢键作用、自由基阳离子二聚作用，第一组超分子作用包括氢键作用、金属-配体作用。根据本专利技术的一个优选实施方式(第一种聚合物网络结构)，提供一种杂化交联动态聚合物或其组成，并以其作为吸能材料进行吸能；其中，所述的杂化交联动态聚合物仅含有一个交联网络，并且在此交联网络中同时含有共价交联以及至少一种第二组超分子作用交联，其中，共价交联的交联度在其凝胶点以上，第二组超分子作用所提供的超分子交联的交联度在其凝胶点以上或以下。根据本专利技术的另一个优选实施方式(第二种聚合物网络结构)，提供一种杂化交联动态聚合物或其组成，并以其作为吸能材料进行吸能；其中，所述的杂化交联动态聚合物仅含有一个交联网络，并且在此交联网络中同时含有共价交联以及至少一种第二组超分子作用交联和至少一种第一组超分子作用交联，其中，共价交联的交联度在其凝胶点以上，第二组超分子作用所提供的超分子交联的交联度在其凝胶点以上或以下，第一组超分子作用所提供的超分子作用交联的交联度在其凝胶点以上或以下。根据本专利技术的另一个优选实施方式(第三种聚合物网络结构)，提供一种杂化交联动态聚合物或其组成，并以其作为吸能材料进行吸能；其中，所述的杂化交联动态聚合物含有两个交联网络，其中一个交联网络同时含有共价交联以及至少一种第二组超分子作用交联，其中，共价交联的交联度在其凝胶点以上，第二组超分子作用所提供的超分子交联的交联度在其凝胶点以上或以下；另外一个交联网络仅含有至少一种第一组超分子作用，其中，至少一种第一组超分子作用所提供的超分子交联的交联度在其凝胶点以上。根据本专利技术的另一个优选实施方式(第四种聚合物网络结构)，提供一种杂化交联动态聚合物或其组成，并以其作为吸能材料进行吸能；其中，所述的杂化交联动态聚合物含有两个交联网络，其中一个交联网络仅含有共价交联且共价交联的交联度在其凝胶点以上；另外一个交联网络含有至少一种第二组超分子作用，其中，至少一种第二组超分子作用所提供的超分子交联的交联度在其凝胶点以上。根据本专利技术的另一个优选实施方式(第五种聚合物网络结构)，提供一种杂化交联动态聚合物或其组成，并以其作为吸能材料进行吸能；其中，所述的杂化交联动态聚合物含有两个交联网络，其中一个交联网络含有共价交联且共价交联的交联度在其凝胶点以上；另外一个交联网络含有至少一种第二组超分子作用，其中，至少一种第二组超分子作用所提供的超分子交联的交联度在其凝胶点以上；同时在至少一个交联网络中还含有至少一种第一组超分子作用，其中，第一组超分子作用所提供的超分子交联的交联度在其凝胶点以上或以下。根据本专利技术的另一个优选实施方式(第六种聚合物网络结构)，提供一种杂化交联动态聚合物或其组成，并以其作为吸能材料进行吸能；其中，所述的杂化交联动态聚合物含有三个交联网络，其中一个交联网络仅含有共价交联且共价交联的交联度在其凝胶点以上；另外一个交联网络仅含有至少一种第二组超分子作用交联，其中，至少一种第二组超分子作用所提供的超分子交联的交联度在其凝胶点以上；第三个交联网络仅含有至少一种第一组超分子作用交联，其中，至少一种第一组超分子作用所提供的超分子交联的交联度在其凝胶点以上。根据本专利技术的另一个优选实施方式(第七种聚合物网络结构)，提供一种杂化交联动态聚合物或其组成，并以其作为吸能材料进行吸能；其中，所述的杂化交联动态聚合物含有两个交联网络，其中一个交联网络仅含有共价交联且共价交联的交联度在其凝胶点以上；另外一个交联网络同时含有共价交联和至少一种第二组超分子作用交联且共价交联的交联度在其凝胶点以上，其中，第二组超分子作用所提供的超分子交联的交联度在其凝胶点以上或以下。根据本专利技术的另一个优选实施方式(第八种聚合物网络结构)，提供一种杂化交联动态聚合物或其组成，并以其作为吸能材料进行吸能；其中，所述的杂化交联动态聚合物含有两个交联网络，其中一个交联网络含有共价交联且共价交联的交联度在其凝胶点以上；另外一个交联网络同时含有共价交联和至少一种第二组超分子作用本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于杂化交联动态聚合物的吸能方法，其特征在于，提供一种杂化交联动态聚合物或其组成，并以其作为吸能材料进行吸能；其中，所述的杂化交联动态聚合物，其含有由共价键形成的共价交联和至少一种第二组超分子作用以及可选的第一组超分子作用；其中，共价交联在至少一个交联网络中达到共价交联的凝胶点以上；其中，所述的第二组超分子作用至少包括离子作用、离子‑偶极作用、主体‑客体作用、亲金属作用、偶极‑偶极作用、卤键作用、阳离子‑π作用、阴离子‑π作用、苯‑氟苯作用、π‑π堆叠作用、离子氢键作用、自由基阳离子二聚作用，第一组超分子作用包括氢键作用、金属‑配体作用。

【技术特征摘要】
1.一种基于杂化交联动态聚合物的吸能方法，其特征在于，提供一种杂化交联动态聚合物或其组成，并以其作为吸能材料进行吸能；其中，所述的杂化交联动态聚合物，其含有由共价键形成的共价交联和至少一种第二组超分子作用以及可选的第一组超分子作用；其中，共价交联在至少一个交联网络中达到共价交联的凝胶点以上；其中，所述的第二组超分子作用至少包括离子作用、离子-偶极作用、主体-客体作用、亲金属作用、偶极-偶极作用、卤键作用、阳离子-π作用、阴离子-π作用、苯-氟苯作用、π-π堆叠作用、离子氢键作用、自由基阳离子二聚作用，第一组超分子作用包括氢键作用、金属-配体作用。2.根据权利要求1所述的杂化动态聚合物的吸能方法，其特征在于，提供一种杂化交联动态聚合物或其组成，并以其作为吸能材料进行吸能；其中，所述的杂化交联动态聚合物仅含有一个交联网络，并且在此交联网络中同时含有共价交联以及至少一种第二组超分子作用交联，其中，共价交联的交联度在其凝胶点以上，第二组超分子作用所提供的超分子交联的交联度在其凝胶点以上或以下。3.根据权利要求1所述的杂化动态聚合物的吸能方法，其特征在于，提供一种杂化交联动态聚合物或其组成，并以其作为吸能材料进行吸能；其中，所述的杂化交联动态聚合物仅含有一个交联网络，并且在此交联网络中同时含有共价交联以及至少一种第二组超分子作用交联和至少一种第一组超分子作用交联，其中，共价交联的交联度在其凝胶点以上，第二组超分子作用所提供的超分子交联的交联度在其凝胶点以上或以下，第一组超分子作用所提供的超分子作用交联的交联度在其凝胶点以上或以下。4.根据权利要求1所述的杂化动态聚合物的吸能方法，其特征在于，提供一种杂化交联动态聚合物或其组成，并以其作为吸能材料进行吸能；其中，所述的杂化交联动态聚合物含有两个交联网络，其中一个交联网络同时含有共价交联以及至少一种第二组超分子作用交联，其中，共价交联的交联度在其凝胶点以上，第二组超分子作用所提供的超分子交联的交联度在其凝胶点以上或以下；另外一个交联网络仅含有至少一种第一组超分子作用，其中，至少一种第一组超分子作用所提供的超分子交联的交联度在其凝胶点以上。5.根据权利要求1所述的杂化动态聚合物的吸能方法，其特征在于，提供一种杂化交联动态聚合物或其组成，并以其作为吸能材料进行吸能；其中，所述的杂化交联动态聚合物含有两个交联网络，其中一个交联网络仅含有共价交联且共价交联的交联度在其凝胶点以上；另外一个交联网络含有至少一种第二组超分子作用，其中，至少一种第二组超分子作用所提供的超分子交联的交联度在其凝胶点以上。6.根据权利要求1所述的杂化动态聚合物的吸能方法，其特征在于，提供一种杂化交联动态聚合物或其组成，并以其作为吸能材料进行吸能；其中，所述的杂化交联动态聚合物含有两个交联网络，其中一个交联网络含有共价交联且共价交联的交联度在其凝胶点以上；另外一个交联网络含有至少一种第二组超分子作用，其中，至少一种第二组超分子作用所提供的超分子交联的交联度在其凝胶点以上；同时在至少一个交联网络中还含有至少一种第一组超分子作用，其中，第一组超分子作用所提供的超分子交联的交联度在其凝胶点以上或以下。7.根据权利要求1所述的杂化动态聚合物的吸能方法，其特征在于，提供一种杂化交联动态聚合物或其组成，并以其作为吸能材料进行吸能；其中，所述的杂化交联动态聚合物含有三个交联网络，其中一个交联网络仅含有共价交联且共价交联的交联度在其凝胶点以上；另外一个交联网络仅含有至少一种第二组超分子作用交联，其中，至少一种第二组超分子作用所提供的超分子交联的交联度在其凝胶点以上；第三个交联网络仅含有至少一种第一组超分子作用交联，其中，至少一种第一组超分子作用所提供的超分子交联的交联度在其凝胶点以上。8.根据权利要求1所述的杂化动态聚合物的吸能方法，其特征在于，提供一种杂化交联动态聚合物或其组成，并以其作为吸能材料进行吸能；其中，所述的杂化交联动态聚合物含有两个交联网络，其中一个交联网络仅含有共价交联且共价交联的交联度在其凝胶点以上；另外一个交联网络同时含有共价交联和至少一种第二组超分子作用交联且共价交联的交联度在其凝胶点以上，其中，第二组超分子作用所提供的超分子交联的交联度在其凝胶点以上或以下。9.根据权利要求1所述的杂化动态聚合物的吸能方法，其特征在于，提供一种杂化交联动态聚合物或其组成，并以其作为吸能材料进行吸能；其中，所述的杂化交联动态聚合物含有两个交联网络，其中一个交联网络含有共价交联且共价交联的交联度在其凝胶点以上；另外一个交联网络同时含有共价交联和至少一种第二组超分子作用交联且共价交联的交联度在其凝胶点以上，其中，第二组超分子作用所提供的超分子交联的交联度在其凝胶点以上或以下；同时在至少一个交联网络中还含有至少一种第一组超分子作用，其中，第一组超分子作用所提供的超分子作用交联的交联度在其凝胶点以上或以下。10.根据权利要求1所述的杂化动态聚合物的吸能方法，其特征在于，提供一种杂化交联动态聚合物或其组成，并以其作为吸能材料进行吸能；所述动态聚合物含有至少一个交联网络，其中至少一个交联网络含有凝胶点以上的共价交联，而且其中至少一个网络中分散着非交联的含有至少一种第二组超分子作用的超分子聚合物。11.根据权利要求1所述的杂化动态聚合物的吸能方法，其特征在于，提供一种杂化交联动态聚合物或其组成，并以其作为吸能材料进行吸能；所述动态聚合物含有至少一个交联网络，其中至少一个交联网络含有凝胶点以上的共价交联，而且其中至少一个网络中分散着非交联的含有至少一种第二组超分子作用和至少一种第一组超分子作用的超分子聚合物。12.根据权利要求1所述的杂化动态聚合物的吸能方法，其特征在于，提供一种杂化交联动态聚合物或其组成，并以其作为吸能材料进行吸能；所述动态聚合物含有至少一个交联网络，其中至少一个交联网络含有凝胶点以上的共价交联，而且其中至少一个网络中分散着以颗粒形式存在的含有至少一种第二组超分子作用的交联聚合物。13.根据权利要求1所述的杂化动态聚合物的吸能方法，其特征在于，提供一种杂化交联动态聚合物或其组成，并以其作为吸能材料进行吸能；所述动态聚合物含有至少一个交联网络，其中至少一个交联网络含有凝胶点以上的共价交联，而且其中至少一个网络中分散着以颗粒形式存在的含有至少一种第二组超分子作用和至少一种第一组超分子作用的交联聚合物。14.根据权利要求1所述的杂化动态聚合物的吸能方法，其特征在于，提供一种杂化交联动态聚合物或其组成，并以其作为吸能材料进行吸能；所述的杂化交联动态聚合物仅含有一个交联网络，并且在此交联网络中同时含有共价交联以及离子-偶极作用，其中，共价交联的交联度在其凝胶点以上，离子-偶极作用所提供的超分子交联的交联度在其凝胶点以上或以下。15.根据权利要求1所述的杂化动态聚合物的吸能方法，其特征在于，提供一种杂化交联动态聚合物或其组成，并以其作为吸能材料进行吸能；所述的杂化交联动态聚合物仅含有一个交联网络，并且在此交联网络中同时含有共价交联以及离子作用，其中，共价交联的交联度在其凝胶点以上，离子作用所提供的超分子作用交联的交联度在其凝胶点以上或以下。16.根据权利要求1所述的杂化动态聚合物的吸能方法，其特征在于，提供一种杂化交联动态聚合物或其组成，并以其作为吸能材料进行吸能；所述的杂化交联动态聚合物仅含有一个交联网络，并且在此交联网络中同时含有共价交联以及离子-偶极作用和离子作用，其中，共价交联的交联度在其凝胶点以上，离子-偶极作用所提供的超分子交联的交联度在其凝胶点以上或以下，离子作用所提供的超分子作用交联的交联度在其凝胶点以上或以下。17.根据权利要求1所述的杂化动态聚合物的吸能方法，其特征在于，提供一种杂化交联动态聚合物或其组成，并以其作为吸能材料进行吸能；所述的杂化交联动态聚合物仅含有一个交联网络，并且在此交联网络中同时含有共价交联以及偶极-偶极作用，其中，共价交联的交联度在其...

【专利技术属性】
技术研发人员：不公告发明人，
申请(专利权)人：翁秋梅，
类型：发明
国别省市：福建,35