本发明专利技术涉及高性能超分子弹性体技术领域，具体而言，涉及端羧基超支化聚合物、超分子弹性体、制备方法及应用。端羧基超支化聚合物的高度支化的拓扑结构可以显著提高超分子弹性体的力学性能和动态性能，同时提高超分子弹性体的力学性能和修复性能。基于端羧基超支化聚合物制备的超分子弹性体可在温和条件下闭环降解回收，实现高值化绿色回收。通过端羧基超支化聚合物可以提高超分子弹性体的检测灵敏度和宽压力/应变检测范围，实现力学性能的可调，可应用在电子皮肤、柔性传感器，凝胶电极等许多领域。许多领域。
【技术实现步骤摘要】
端羧基超支化聚合物、超分子弹性体、制备方法及应用
[0001]本专利技术涉及高性能超分子弹性体
，具体而言，涉及端羧基超支化聚合物、超分子弹性体、制备方法及应用。
技术介绍
[0002]超分子弹性体材料通常表现出突出的机械柔韧性和灵活性，在皮肤传感器、生物致动器、人造肌肉、可伸缩显示器等许多方面显示出了广泛的应用前景。但目前的超分子弹性体仍存在一定的缺点，如制备流程复杂，修复慢，效率低，稳定性弱，耐候性差等，难以满足不同应用领域对超分子弹性体的要求。因此，设计和制备具有优异力学性能、快速高效修复、性能可调控及良好稳定性、耐候性的超分子弹性体仍然是一个挑战。
[0003]超支化聚合物具有高度支化的结构、外表面含有大量可供改性的活性端基、内部具有独特的纳米级微孔结构等特点。与线形聚合物相比，其表现出较少的分子链缠结、较高的化学反应活性等。
[0004]然而，超支化聚合物的超支化结构多样，并不是每种超支化聚合物均能够用于制备超分子弹性体。另外，在现有技术中，使用超支化聚合物制备超分子弹性体，往往需要复杂的制备过程，导致生产成本较高。最后，一般的超支化聚合物对于超分子弹性体的力学性能、自修复性能以及热重塑性能的影响有限。
技术实现思路
[0005]本专利技术所要解决的技术问题是提供端羧基超支化聚合物、超分子弹性体、制备方法及应用。
[0006]本专利技术解决上述技术问题的技术方案如下：
[0007]本专利技术提供一种端羧基超支化聚合物，其结构式如通式(1)、通式(2)或通式(3)所示：
[0008][0009]其中，R1表示为表示为表示为其中，每个*表示与R3、R4或
‑
COOH连接的位置；
[0010]R2为
‑
CH2‑
CH2‑
CH2‑
CH2‑
、
[0011]R3为
[0012]R4为
[0013]本专利技术还提供一种如上述的端羧基超支化聚合物的制备方法，包括以下步骤：
[0014]S1、将2，5
‑
呋喃二甲酸和双马来酰亚胺衍生物溶解在第一有机溶剂中，混合均匀
后，在40
‑
100℃下反应4
‑
8小时；反应结束后，除去反应产物中的所述第一有机溶剂，在40
‑
100℃下将剩余的反应产物干燥4
‑
24h，得到呋喃二甲酸
‑
双马来酰亚胺加成物；
[0015]其中，所述2，5
‑
呋喃二甲酸和所述双马来酰亚胺衍生物的摩尔比为1.0:(0.4
‑
0.6)；
[0016]S2、将所述呋喃二甲酸
‑
双马来酰亚胺加成物、二元羟基化合物、第二有机溶剂和催化剂混合，并在40
‑
100℃下反应3
‑
24h；反应结束后，除去所述第二有机溶剂，得到所述端羧基超支化聚合物；
[0017]所述呋喃二甲酸
‑
双马来酰亚胺加成物、所述二元羟基化合物的摩尔比为1.0:(0.9
‑
1.1)。
[0018]进一步，所述步骤S1中，所述双马来酰亚胺衍生物为2,2
‑
二[4
‑
(4
‑
顺丁烯二酰亚胺苯氧基)苯基]丙烷、1,5
‑
二(马来酰胺)基戊烷、N,N'
‑
间苯撑双马来酰亚胺中的一种。
[0019]进一步，所述步骤S2中，所述的二元羟基化合物为1,4
‑
丁二醇、2,5
‑
二甲基
‑
2,5
‑
己二醇、2,2'
‑
联吡啶
‑
6,6'
‑
二醇中的一种；所述的催化剂为过氧化二异丙苯(DCP)。
[0020]进一步，所述步骤S1和所述步骤S2中的有机溶剂相同或不同；所述有机溶剂为四氢呋喃、乙酸乙酯、二氧六环、二甲苯中的一种。
[0021]本专利技术还提供一种超分子弹性体，采用上述的端羧基超支化聚合物制备而成。
[0022]本专利技术还提供上述的超分子弹性体的应用，可应用在电子皮肤装置、柔性传感器或凝胶电极中的应用。
[0023]本专利技术还提供一种如上述的超分子弹性体的制备方法，包括以下步骤：
[0024]将硫辛酸、所述端羧基超支化聚合物、铁基离子液体和第三有机溶剂在40
‑
100℃下搅拌5
‑
15min，混合均匀后，在40
‑
100℃下加热4
‑
10h，得到所述超分子弹性体。
[0025]进一步，所述硫辛酸、所述端羧基超支化聚合物、所述铁基离子液体和有机溶剂的质量比为1:(0.0
‑
0.3):(0.0015
‑
0.1500):(4.0
‑
8.0)。
[0026]进一步，所述第三有机溶剂为乙醇、二氯甲烷、N,N
‑
二甲基甲酰胺中的一种；所述铁基离子液体为1
‑
烯丙基
‑3‑
甲基咪唑氯化铁、1
‑
丁基
‑3‑
甲基咪唑四氯化铁、1
‑
辛基
‑3‑
甲基咪唑四氯高铁酸盐中的一种。
[0027]本专利技术的有益效果在于：
[0028](1)本专利技术的端羧基超支化聚合物，可以显著提高超分子弹性体的力学性能和动态性能，具有优异的室温自修复性能和重塑加工回收性能；
[0029](2)本专利技术的端羧基超支化聚合物制备方法，制备工艺简单，原料成本低，适于工业化生产；
[0030](3)本专利技术的超分子弹性体，具有高检测灵敏度和宽压力/应变检测范围和力学性能可调等特点；
[0031](4)本专利技术的超分子弹性体，基于羧基超支化聚合物的超分子弹性体具有高检测灵敏度和宽压力/应变检测范围和力学性能可调等特点，在电子皮肤、柔性传感器，凝胶电极等许多方面有很大的应用潜力；
[0032](5)本专利技术的超分子弹性体制备方法，基于端羧基超支化聚合物、硫辛酸和铁基离子液体制备，可在氢氧化钠水溶液中降解闭环回收硫辛酸，实现高值化绿色回收。
具体实施方式
[0033]以下结合实施例对本专利技术的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本专利技术，并非用于限定本专利技术的范围。
[0034]本专利技术的端羧基超支化聚合物，其结构式如通式(1)、通式(2)或通式(3)所示：
[0035][0036]其中，R1表示为表示为表示为其中，每个*表示与R3、R4或
‑
COOH连接的位置；
[0037]R2为
‑
CH2‑
CH2‑
CH2‑
CH2‑
、
[0038]R3为
[0039]本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种端羧基超支化聚合物，其特征在于，其结构式如通式(1)、通式(2)或通式(3)所示：其中，R1表示为表示为表示为其中，每个*表示与R3、R4或
‑
COOH连接的位置；R2为R3为R4为
2.一种如权利要求1所述的端羧基超支化聚合物的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、将2，5
‑
呋喃二甲酸和双马来酰亚胺衍生物溶解在第一有机溶剂中，混合均匀后，在40
‑
100℃下反应4
‑
8小时；反应结束后，除去反应产物中的所述第一有机溶剂，在40
‑
100℃下将剩余的反应产物干燥4
‑
24h，得到呋喃二甲酸
‑
双马来酰亚胺加成物；其中，所述2，5
‑
呋喃二甲酸和所述双马来酰亚胺衍生物的摩尔比为1.0:(0.4
‑
0.6)；S2、将所述呋喃二甲酸
‑
双马来酰亚胺加成物、二元羟基化合物、第二有机溶剂和催化剂混合，并在40
‑
100℃下反应3
‑
24h；反应结束后，除去所述第二有机溶剂，得到所述端羧基超支化聚合物；所述呋喃二甲酸
‑
双马来酰亚胺加成物、所述二元羟基化合物的摩尔比为1.0:(0.9
‑
1.1)。3.根据权利要求2所述一种端羧基超支化聚合物的制备方法，其特征在于，所述步骤S1中，所述双马来酰亚胺衍生物为2,2
‑
二[4
‑
(4
‑
顺丁烯二酰亚胺苯氧基)苯基]丙烷、1,5
‑
二(马来酰胺)基戊烷、N,N'
‑
间苯撑双马来酰亚胺中的一种。4.根据权利要求2所述一种端羧基超支化聚合物的制备方法，其特征在于，所述步骤S2中，所述的二元羟基化合物为1,4
‑
【专利技术属性】
技术研发人员：张俊珩，钟柳悦，韦芳，郝彦鑫，李廷成，周继亮，张道洪，
申请(专利权)人：中南民族大学，
类型：发明
国别省市：
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