一种以天然产物为原料合成室温自修复弹性体的方法技术

一种以天然产物为原料合成室温自修复弹性体的方法，属于聚合物材料技术领域。本发明专利技术首先在脂肪酶的催化下，利用过氧化氢将脂肪酸环氧化得到脂肪酸环氧化物；然后，脂肪酸环氧化物在高温下发生聚合，得到脂肪酸聚合物；再利用具有金属配位能力的氨基酸对脂肪酸聚合物进行修饰，加入过渡金属与氨基酸配体作用，从而得到室温自修复弹性体材料。本发明专利技术使用的原料来自天然产物，材料来源丰富，制备工艺简单，所制备的自修复弹性体机械性能可控，具有快速修复机械损伤的能力，完全断裂的材料在室温下接触10s便可恢复59％的断裂强度，并且可以在1h内实现完全修复。本发明专利技术展现了利用可再生自然资源制备自修复弹性体的可行性及优越性。

A method of synthesizing room temperature self-repairing elastomers from natural products

【技术实现步骤摘要】
一种以天然产物为原料合成室温自修复弹性体的方法
本专利技术属于聚合物材料
，具体涉及一种以天然产物为原料合成室温自修复弹性体的方法。
技术介绍
弹性体材料是一种非常重要的商业化材料，因为其优越的柔韧性和弹性在服装、涂层、轮胎以及电子器件等领域存在广泛应用。然而在材料的使用过程中，弹性体的老化以及机械损伤等往往会导致潜在的安全问题、过多的原材料浪费以及环境污染问题(JournalofMaterialsChemistryA2018,6,13607-13612.)。受自然界生物体启发，可以修复结构和功能损伤的自修复材料受到了人们的广泛关注。从修复机理来分，材料的修复方式可以分为以下两种，第一种称为外源型修复，通常是利用预先包埋在材料内部的微胶囊或管道负载修复试剂，当材料受损时，这些微胶囊或者管道便会释放出修复试剂对材料进行修复；第二种称为本征型修复，通常是通过材料中可逆共价键以及超分子作用力(如氢键、配位键以及主客体相互作用等)的重排来实现修复过程(ChemicalSocietyReviews2013,42,7446-7467)。相较于外源型修复，本征型修复更适合于构建自修复弹性体材本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种以天然产物为原料合成室温自修复弹性体的方法，其步骤如下：(1)将脂肪酸溶于甲苯中，在脂肪酶的催化下，加入环氧化试剂过氧化氢进行环氧化反应，反应温度为20～50℃，反应时间为6～12小时；反应结束后，将反应混合液过滤，除去脂肪酶颗粒，将滤液以去离子水洗涤后，旋蒸脱除溶剂，即可得到脂肪酸环氧化物；(2)将步骤(1)得到脂肪酸环氧化物在催化剂乙酰丙酮铬的催化下聚合，聚合温度为120～170℃，聚合时间为5～10小时，得到脂肪酸聚合物；(3)将步骤(2)得到的脂肪酸聚合物溶于二氯甲烷，加入具有配位能力的氨基酸配体分子，在活化剂1‑(3‑二甲氨基丙基)‑3‑乙基碳二亚胺盐酸盐和催化剂4‑二甲氨基...

【技术特征摘要】
1.一种以天然产物为原料合成室温自修复弹性体的方法，其步骤如下：(1)将脂肪酸溶于甲苯中，在脂肪酶的催化下，加入环氧化试剂过氧化氢进行环氧化反应，反应温度为20～50℃，反应时间为6～12小时；反应结束后，将反应混合液过滤，除去脂肪酶颗粒，将滤液以去离子水洗涤后，旋蒸脱除溶剂，即可得到脂肪酸环氧化物；(2)将步骤(1)得到脂肪酸环氧化物在催化剂乙酰丙酮铬的催化下聚合，聚合温度为120～170℃，聚合时间为5～10小时，得到脂肪酸聚合物；(3)将步骤(2)得到的脂肪酸聚合物溶于二氯甲烷，加入具有配位能力的氨基酸配体分子，在活化剂1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐和催化剂4-二甲氨基吡啶的催化下，通过羟基与羧基之间的酯化反应将氨基酸配体分子接枝到脂肪酸聚合物主链，在室温下反应12～24小时；反应结束后将反应液进行反复洗涤，得到氨基酸修饰的脂肪酸聚合物；(4)将步骤(3)所得聚合物在二氯甲烷中充分溶解后，加入过渡金属盐的醇溶液，过渡金属与氨基酸配体分子作用，将聚合物链段交联，室温下充分搅拌均匀后将溶液倒入聚四氟乙烯模具中，挥发溶剂后得到本发明所述的自修复弹性体材料。2.如权利要求1所述的一种以天然产物为原料合成室温自修复弹性体的方法，其特征在于，步骤(1)中所述脂肪酸为肉豆蔻油酸、棕榈油酸(顺-9-十六碳烯酸)、油酸、亚油酸、亚麻酸、蓖麻油酸或硬脂酸中的一种或多种；脂肪酶为Novozyme435。3.如权利要求1所述的一种以天然产物为原料合成室温自修复弹性体的方法，其特征在于，步骤(3)中引入的具有配位能力的氨基酸配体分子为L-谷...

【专利技术属性】
技术研发人员：李洋，郭文瑾，孙俊奇，
申请(专利权)人：吉林大学，
类型：发明
国别省市：吉林,22