一种可塑性胀流性聚合物及其实现胀流性的方法技术

本发明专利技术涉及一种可塑性胀流性聚合物，其具有可塑性与至少含有玻化性胀流性；所述的可塑性胀流性聚合物中至少含有玻化性胀流性聚合物成分与至少一种动态单元，且其中不含有凝胶点以上的普通共价交联。该可塑性胀流性聚合物的交联结构具有动态可逆性，赋予材料可塑性、自修复性、可回收性、可再加工性以及形状记忆性，可用作吸能材料、自修复材料、韧性材料、形状记忆材料。本发明专利技术还涉及一种实现可塑性聚合物胀流性的方法，以及以所述可塑性胀流性聚合物作为吸能材料进行吸能的吸能方法。

A kind of plastic swelling flow polymer and its method of realizing swelling flow

【技术实现步骤摘要】
一种可塑性胀流性聚合物及其实现胀流性的方法
本专利技术涉及一种可塑性胀流性聚合物及其实现胀流性的方法，以及以所述可塑性胀流性聚合物作为吸能材料进行吸能的吸能方法。
技术介绍
聚合物材料/高分子材料相对于传统材料如水泥、玻璃、陶瓷和金属而言是后起的材料，但其发展速度及应用的广泛性却大大超过了传统材料，逐步在日常生活、工业、农业、国防、军事和科技等各个领域发挥越来越重要的作用。聚合物材料具有优良的加工性能，如可塑性、可延展性、可挤压性以及可纺性等。聚合物材料的优越性还体现在其高弹性、低弹性模量、粘弹性等力学性能，而这种力学特征使得聚合物材料，尤其是聚合物弹性体和泡沫，经常被用于防护材料，如阻尼材料、缓冲材料以及减震/吸震材料等。然而由于传统聚合物弹性体和泡沫结构成分单一、性能不足，而且传统聚合物弹性体与泡沫通常仅具有高回弹性或全塑性。在具有高弹性的聚合物材料受到能量冲击时，仅能通过泡沫自身形变，来增加接触面积，达到分散冲击能量的目的，但是对于冲击能量的吸收与耗损作用较为有限，因此传统聚合物防护材料的吸能防护本质在于以临时储存能量的形式来进行阻尼与缓冲，存在吸能机理较为单一，吸能效果不理想等问题。此外，由于传统聚合物弹性体与泡沫的高弹性，使其在吸能应用场景中容易出现在其储存的大量能量瞬间释放过程中引起防护对象的二次伤害。全塑性的聚合物材料因其在能量冲击下，发生塑性变形能够吸收少量冲击能量，但是无法再次恢复现状，引起吸能次数有限，使用寿命较短等问题。因此，传统聚合物材料吸能机理较为单一，吸能效果非常有限，在剪切力或其他机械外力作用下，聚合物无法通过其粘度和/或强度和/或硬度的升高来实现对冲击能量的吸收与耗损，也即无法通过聚合物的胀流性来进行吸能。聚合物的交联作用是获得良好力学强度和结构稳定性的重要因素。传统交联聚合物材料通常为热固性材料，在交联聚合物材料的结构出现损伤后也难以进行损伤修复愈合，同时在材料达到使用周期后无法进行塑性再加工以及回收再用，尤其是聚合物泡沫，其本身占据较大的空间，极易引起白色污染。传统聚合物材料的性能不足还体现在难以根据使用场景进行定制化生产与使用。因此亟待开发一种新型的胀流性聚合物以及实现所述聚合物胀流性的方法，以获得具有良好胀流性同时又具有自修复性、可再加工性和可回收再用等特点的胀流性聚合物弹性体、胀流性聚合物凝胶、胀流性聚合物泡沫，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，提供了一种可塑性胀流性聚合物，其特征在于，所述的可塑性胀流性聚合物具有可塑性和至少含有玻化性胀流性；所述可塑性胀流性聚合物还可选地含有选自动态性胀流性、缠结性胀流性、分散性胀流性、气动性胀流性中的至少一种胀流性；所述可塑性胀流性聚合物至少含有玻化性胀流性聚合物成分与至少一种动态单元，且其中不含有凝胶点以上的普通共价交联。该可塑性胀流性聚合物具有包含玻化性胀流性在内的一种或者多种胀流性，且其交联结构具有动态可逆性，赋予胀流性材料可塑性、自修复性、可回收性、可再加工性以及形状记忆性，可将其用作吸能材料、自修复材料、韧性材料、形状记忆材料。本专利技术还涉及一种实现可塑性聚合物胀流性的方法，以及以所述可塑性胀流性聚合物作为吸能材料进行吸能的吸能方法。本专利技术通过如下技术方案予以实现：本专利技术涉及一种可塑性胀流性聚合物，其特征在于，所述的可塑性胀流性聚合物具有可塑性且至少含有玻化性胀流性；所述的可塑性胀流性聚合物中含有至少一种动态单元；所述的可塑性胀流性聚合物中不含有凝胶点以上的普通共价交联。本专利技术还涉及一种实现可塑性聚合物胀流性的方法，其特征在于，在聚合物中至少引入玻化性胀流性聚合物成分，同时引入至少一种动态单元，控制普通共价交联的交联度在凝胶点以下，赋予胀流性聚合物可塑性，并获得包含玻化性胀流性在内的一种或多种胀流性。本专利技术还涉及一种基于可塑性胀流性聚合物的吸能方法，其特征在于，以一种可塑性胀流性聚合物作为吸能材料进行吸能应用；所述的可塑性胀流性聚合物具有可塑性且至少含有玻化性胀流性；所述的可塑性胀流性聚合物中含有至少一种动态单元，且不含有凝胶点以上的普通共价交联。在本专利技术中，所述的可塑性胀流性聚合物，其可以是未发泡的固体(包括凝胶)，也可以是发泡的泡沫。在本专利技术中，所述的“动态单元”，其包括动态共价键与非共价作用。在本专利技术中，所述的可塑性胀流性聚合物中含有至少一种动态单元，指的是所述的可塑性胀流性聚合物中含有至少一种动态共价键，或者含有至少一种非共价作用，或者同时含有至少一种动态共价键与至少一种非共价作用。在本专利技术中，所述的可塑性胀流性聚合物含有玻化性胀流性以及可选地含有选自动态性胀流性、缠结性胀流性、分散性胀流性、气动性胀流性中的至少一种胀流性。也即，所述的可塑性胀流性聚合物除了含有基于所含的玻化性胀流性聚合物成分获得的玻化性胀流性外，还可选地含有基于动态性胀流性聚合物成分的动态性胀流性、基于缠结性胀流性聚合物成分的缠结性胀流性、基于分散性胀流性组成的分散性胀流性以及基于气动性胀流性结构的气动性胀流性，进一步丰富了胀流性，及其协同性和/或正交性。在本专利技术的实施方式中，当可塑性胀流性聚合物中含有包含玻化性胀流性在内的两种或两种以上的胀流性时，其包括但不仅限于以下的形式，玻化性胀流性与动态性胀流性的物理混合、玻化性胀流性与缠结性胀流性的物理混合、玻化性胀流性与分散性胀流性的物理混合、玻化性胀流性与气动性胀流性的物理组合、玻化性胀流性与动态性胀流性和分散性胀流性的物理混合、玻化性胀流性与动态性胀流性和缠结性胀流性的物理混合、玻化性胀流性与动态性胀流性的物理混合再与气动性胀流性的组合、玻化性胀流性与分散性胀流性的物理混合再与气动性胀流性的组合、玻化性胀流性与动态性胀流性和分散性胀流性的物理混合再与气动性胀流性的组合、聚合物链上同时具有玻化性胀流性和动态性胀流性的化学杂化形式、聚合物链上同时具有玻化性胀流性和缠结性胀流性的化学杂化形式、聚合物链上同时具有玻化性胀流性、动态性胀流性和缠结性胀流性的化学杂化形式、聚合物链上同时具有玻化性胀流性和动态性胀流性的化学杂化形式与其他形式的混合/组合。在本专利技术中，玻化性胀流性可以通过在聚合物中引入玻化性胀流性聚合物成分来获得，其中所述的玻化性胀流性聚合物成分，指的是至少具有一个玻璃化转变温度的聚合物链段(包括齐聚物链段，下同)，优选至少具有一个玻璃化转变温度在-40℃至60℃的聚合物链段，所述的聚合物链段其可以为胀流性聚合物的软段/或交联点间链段。在本专利技术中所述的玻化性胀流性聚合物成分，其可以通过化学连接到胀流性聚合物交联网络聚合物链中成为交联网络的连接链段，也可以以物理共混形式分散在交联网络中，优选以化学连接形式引入到交联网络聚合物链中，以获得更具可靠性与稳定性的胀流过程。在本专利技术的一种优选实施方式中，所述的可塑性胀流性聚合物的软段和/或交联点间链段仅具有一个玻璃化转变温度，所述玻璃化转变温度在-40℃至60℃；优选在-10℃至40℃。在本专利技术的另一种优选实施方式中，所述的可塑性胀流性聚合物本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种可塑性胀流性聚合物，其特征在于，所述的可塑性胀流性聚合物具有可塑性且至少含有玻化性胀流性；所述的可塑性胀流性聚合物中含有至少一种动态单元；所述的可塑性胀流性聚合物中不含有凝胶点以上的普通共价交联。/n

【技术特征摘要】
1.一种可塑性胀流性聚合物，其特征在于，所述的可塑性胀流性聚合物具有可塑性且至少含有玻化性胀流性；所述的可塑性胀流性聚合物中含有至少一种动态单元；所述的可塑性胀流性聚合物中不含有凝胶点以上的普通共价交联。


2.根据权利要求1所述的一种可塑性胀流性聚合物，其特征在于，所述的可塑性胀流性聚合物具有至少一个玻璃化转变温度在-40℃至60℃。


3.根据权利要求1所述的一种可塑性胀流性聚合物，其特征在于，所述的可塑性胀流性聚合物还含有选自动态性胀流性、缠结性胀流性、分散性胀流性、气动性胀流性中的至少一种胀流性。


4.根据权利1所述的一种可塑性胀流性聚合物，其特征在于，所述的动态单元包括动态共价键与非共价作用；所述的动态共价键选自有机硼酐键、无机硼酐键、有机-无机硼酐键、饱和五元环有机硼酸酯键、不饱和五元环有机硼酸酯键、饱和六元环有机硼酸酯键、不饱和六元环有机硼酸酯键、饱和五元环无机硼酸酯键、不饱和五元环无机硼酸酯键、饱和六元环无机硼酸酯键、不饱和六元环无机硼酸酯键、有机硼酸单酯键、无机硼酸单酯键、有机硼酸硅酯键、无机硼酸硅酯键、动态连硫键、动态连硒键、动态硒硫键、动态硒氮键、缩醛类动态共价键、基于碳氮双键的动态共价键、基于可逆自由基的动态共价键、结合性可交换型酰基键、基于位阻效应诱导的动态共价键、可逆加成断裂链转移动态共价键、动态硅氧烷键、动态硅醚键、基于烷基氮杂环鎓的可交换型动态共价键、可发生烯烃交叉易位复分解反应的不饱和碳碳双键、可发生炔烃交叉易位复分解反应的不饱和碳碳叁键、[2+2]环加成动态共价键、[4+2]环加成动态共价键、[4+4]环加成动态共价键、巯基-迈克尔加成动态共价键、胺烯-迈克尔加成动态共价键、基于三唑啉二酮-吲哚的动态共价键、基于双氮杂卡宾的动态共价键、基于苯甲酰基的动态共价键、六氢三嗪类动态共价键、动态可交换型三烷基锍键、动态酸酯键、二酮烯胺动态共价键；所述的非共价作用选自氢键作用、金属-配体作用、离子作用、离子簇作用、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、路易斯酸碱对作用、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、相分离和结晶。


5.根据权利要求1所述的一种可塑性胀流性聚合物，其特征在于，所述的可塑性胀流性聚合物具有交联结构。


6.根据权利要求5所述的一种可塑性胀流性聚合物，其特征在于，所述的可塑性胀流性聚合物具有以下交联结构中的一种：
所述的可塑性胀流性聚合物含有一个弱动态性动态共价交联网络；所述的交联网络中含有至少一种玻化性胀流性聚合物成分；所述的交联网络中含有至少一种弱动态性动态共价键；
所述的可塑性胀流性聚合物含有一个弱动态性动态共价交联网络；所述的交联网络中含有至少一种玻化性胀流性聚合物成分与至少一种动态性胀流性聚合物成分；所述的交联网络中含有至少一种弱动态性动态共价键与至少一种强动态性动态共价键；
所述的可塑性胀流性聚合物含有一个弱动态性动态共价交联网络；所述的交联网络中含有至少一种玻化性胀流性聚合物成分与至少一种缠结性胀流性聚合物成分；所述的交联网络中含有至少一种弱动态性动态共价键；
所述的可塑性胀流性聚合物含有一个弱动态性动态共价交联网络；所述的交联网络中含有至少一种玻化性胀流性聚合物成分与至少一种分散性胀流性组成；所述的交联网络中含有至少一种弱动态性动态共价键；
所述的可塑性胀流性聚合物含有一个弱动态性动态共价交联网络；所述的交联网络中含有至少一种玻化性胀流性聚合物成分；所述的交联网络中含有至少一种弱动态性动态共价键；所述的可塑性胀流性聚合物的形态为泡沫，且其具有气动性胀流性结构；
所述的可塑性胀流性聚合物含有一个弱动态性动态共价交联网络；所述的交联网络中含有至少一种玻化性胀流性聚合物成分、至少一种动态性胀流性聚合物成分与至少一种分散性胀流性组成；所述的交联网络中含有至少一种弱动态性动态共价键与至少一种强动态性动态共价键；
所述的可塑性胀流性聚合物含有一个弱动态性动态共价交联网络；所述的交联网络中含有至少一种玻化性胀流性聚合物成分与至少一种动态性胀流性聚合物成分；所述的交联网络中含有至少一种弱动态性动态共价键与至少一种强动态性动态共价键；所述的可塑性胀流性聚合物的形态为泡沫，且其具有气动性胀流性结构；
所述的可塑性胀流性聚合物含有一个弱动态性动态共价交联网络；所述的交联网络中含有至少一种玻化性胀流性聚合物成分与至少一种分散性胀流性组成；所述的交联网络中含有至少一种弱动态性动态共价键；所述的可塑性胀流性聚合物的形态为泡沫，且其具有气动性胀流性结构；
所述的可塑性胀流性聚合物含有一个弱动态性动态共价交联网络；所述的交联网络中含有至少一种玻化性胀流性聚合物成分、至少一种动态性胀流性聚合物成分与至少一种分散性胀流性组成；所述的交联网络中含有至少一种弱动态性动态共价键与至少一种强动态性动态共价键；所述的可塑性胀流性聚合物的形态为泡沫，且其具有气动性胀流性结构；
所述的可塑性胀流性聚合物含有一个弱动态性动态共价交联网络；所述的交联网络中含有至少一种玻化性胀流性聚合物成分；所述的交联网络中含有至少两种弱动态性动态共价键；
所述的可塑性胀流性聚合物含有一个弱动态性动态共价交联网络；所述的交联网络中含有至少一种玻化性胀流性聚合物成分；所述的交联网络中含有至少一种弱动态性动态共价键；所述的可塑性胀流性聚合物中还共混分散有非交联的聚合物，所述的非交联的聚合物中含有至少一种强动态性动态单元；
所述的可塑性胀流性聚合物含有一个弱动态性非共价交联网络；所述的交联网络中含有至少一种玻化性胀流性聚合物成分；所述的交联网络中含有至少一种弱动态性非共价作用；
所述的可塑性胀流性聚合物含有一个弱动态性非共价交联网络；所述的交联网络中含有至少一种玻化性胀流性聚合物成分与至少一种动态性胀流性聚合物成分；所述的交联网络中含有至少一种弱动态性非共价作用与至少一种强动态性非共价作用；
所述的可塑性胀流性聚合物含有一个弱动态性非共价交联网络；所述的交联网络中含有至少一种玻化性胀流性聚合物成分与至少一种缠结性胀流性聚合物成分；所述的交联网络中含有至少一种弱动态性非共价作用；
所述的可塑性胀流性聚合物含有一个弱动态性非共价交联网络；所述的交联网络中含有至少一种玻化性胀流性聚合物成分与至少一种分散性胀流性组成；所述的交联网络中含有至少一种弱动态性非共价作用；
所述的可塑性胀流性聚合物含有一个弱动态性非共价交联网络；所述的交联网络中含有至少一种玻化性胀流性聚合物成分；所述的交联网络中含有至少一种弱动态性非共价作用；所述的可塑性胀流性聚合物的形态为泡沫，且其具有气动性胀流性结构；
所述的可塑性胀流性聚合物含有一个弱动态性非共价交联网络；所述的交联网络中含有至少一种玻化性胀流性聚合物成分、至少一种动态性胀流性聚合物成分与至少一种分散性胀流性组成；所述的交联网络中含有至少一种弱动态性非共价作用与至少一种强动态性非共价作用；
所述的可塑性胀流性聚合物含有一个弱动态性非共价交联网络；所述的交联网络中含有至少一种玻化性胀流性聚合物成分与至少一种动态性胀流性聚合物成分；所述的交联网络中含有至少一种弱动态性非共价作用与至少一种强动态性非共价作用；所述的可塑性胀流性聚合物的形态为泡沫，且其具有气动性胀流性结构；
所述的可塑性胀流性聚合物含有一个弱动态性非共价交联网络；所述的交联网络中含有至少一种玻化性胀流性聚合物成分与至少一种分散性胀流性组成；所述的交联网络中含有至少一种弱动态性非共价作用；所述的可塑性胀流性聚合物的形态为泡沫，且其具有气动性胀流性结构；
所述的可塑性胀流性聚合物含有一个弱动态性非共价交联网络；所述的交联网络中含有至少一种玻化性胀流性聚合物成分、至少一种动态性胀流性聚合物成分与至少一种分散性胀流性组成；所述的交联网络中含有至少一种弱动态性非共价作用与至少一种强动态性非共价作用；所述的可塑性胀流性聚合物的形态为泡沫，且其具有气动性胀流性结构；
所述的可塑性胀流性聚合物含有一个弱动态性非共价交联网络；所述的交联网络中含有至少一种玻化性胀流性聚合物成分；所述的交联网络中含有至少一种弱动态性非共价作用；所述的可塑性胀流性聚合物中还共混分散有非交联的聚合物，所述的非交联的聚合物中含有至少一种强动态性动态单元；
所述的可塑性胀流性聚合物含有一个弱动态性非共价交联网络；所述的交联网络中含有至少一种玻化性胀流性聚合物成分；所述的交联网络中含有至少一种弱动态性超分子作用；
所述的可塑性胀流性聚合物含有一个弱动态性非共价交联网络；所述的交联网络中含有至少一种玻化性胀流性聚合物成分；所述的交联网络中含有相分离和/或结晶作用；
所述的可塑性胀流性聚合物含有一个弱动态性非共价交联网络；所述的交联网络中含有至少一种玻化性胀流性聚合物成分与至少一种动态性胀流性聚合物成分；所述的交联网络中含有相分离和/或结晶作用与至少一种强动态性非共价作用；
所述的可塑性胀流性聚合物含有一个弱动态性杂化动态交联网络；所述的交联网络中含有至少一种玻化性胀流性聚合物成分；
所述的可塑性胀流性聚合物含有一个弱动态性杂化动态交联网络；所述的交联网络中含有至少一种玻化性胀流性聚合物成分；所述的交联网络中含有至少一种弱动态性动态共价键与至少一种弱动态性非共价作用，且所含的动态单元均具有弱动态性；
所述的可塑性胀流性聚合物含有一个弱动态性杂化动态交联网络；所述的交联网络中含有至少一种玻化性胀流性聚合物成分与至少一种动态性胀流性聚合物成分；所述的交联网络中含有至少一种弱动态性动态共价键与至少一种强动态性非共价作用；
所述的可塑性胀流性聚合物含有一个弱动态性杂化动态交联网络；所述的交联网络中含有至少一种玻化性胀流性聚合物成分与至少一种动态性胀流性聚合物成分；所述的交联网络中含有至少一种弱动态性非共价作用与至少一种强动态性动态共价键；
所述的可塑性胀流性聚合物含有一个弱动态性杂化动态交联网络；所述的交联网络中含有至少一种玻化性胀流性聚合物成分与至少一种缠结性胀流性聚合物成分；
所述的可塑性胀流性聚合物含有一个弱动态性杂化动态交联网络；所述的交联网络中含有至少一种玻化性胀流性聚合物成分与至少一种分散性胀流性组成；
所述的可塑性胀流性聚合物含有一个弱动态性杂化动态交联网络；所述的交联网络中含有至少一种玻化性胀流性聚合物成分；所述的可塑性胀流性聚合物的形态为泡沫，且其具有气动性胀流性结构；
所述的可塑性胀流性聚合物含有一个弱动态性杂化动态交联网络；所述的交联网络中含有至少一种玻化性胀流性聚合物成分与至少一种动态性胀流性聚合物成分、至少一种分散性胀流性组成；所述的交联网络中还含有至少一种强动态性动态单元；
所述的可塑性胀流性聚合物含有一个弱动态性杂化动态交联网络；所述的交联网络中含有至少一种玻化性胀流性聚合物成分与至少一种动态性胀流性聚合物成分；所述的交联网络中还含有至少一种强动态性动态单元；所述的可塑性胀流性聚合物的形态为泡沫，且其具有气动性胀流性结构；
所述的可塑性胀流性聚合物含有一个弱动态性杂化动态交联网络；所述的交联网络中含有至少一种玻化性胀流性聚合物成分与至少一种分散性胀流性组成；所述的可塑性胀流性聚合物的形态为泡沫，且其具有气动性胀流性结构；
所述的可塑性胀流性聚合物含有一个弱动态性杂化动态交联网络；所述的交联网络中含有至少一种玻化性胀流性聚合物成分、至少一种动态性胀流性聚合物成分与至少一种分散性胀流性组成；所述的交联网络中还含有至少一种强动态性动态单元；所述的可塑性胀流性聚合物的形态为泡沫，且其具有气动性胀流性结构；
所述的可塑性胀流性聚合物含有一个弱动态性杂化动态交联网络；所述的交联网络中含有至少一种玻化性胀流性聚合物成分；所述的交联网络中含有至少一种动态共价键与至少一种非共价作用，且所含的动态单元均具有弱动态性；所述的可塑性胀流性聚合物...

【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