一种基于多重氢键作用的高抗冲击应力硬化聚合物制造技术

本发明专利技术公开了一种自身具有柔性，一定模量和强度，且在冲击作用下可产生应力硬化效应的聚合物，其应力硬化效果是基于分子内和分子间可在受力时产生瞬时多重氢键作用实现的。该聚合物由聚氨酯链段以及其中分布的多重氢键作用刚性链段单元构成，通过对聚氨酯链段的结构及分子量调节可有效调控聚合物在正常状态下的强度和模量，通过调节多重氢键作用刚性链段的含量和结构，可有效调控分子内和分子间氢键作用进而调控应力硬化效果，该聚合物仅靠氢键的瞬时作用即实现力学响应，可应用于人体防护、功能化材料抗冲击等领域。功能化材料抗冲击等领域。功能化材料抗冲击等领域。

【技术实现步骤摘要】
一种基于多重氢键作用的高抗冲击应力硬化聚合物


[0001]本专利技术涉及一种可实现应力硬化聚合物，特别涉及一种仅通过氢键相互作用即实现应力硬化效应的聚合物。

技术介绍

[0002]轻量化、柔性化、智能化、高防护性一直是人们在物理防护和功能材料领域追求的一大目标。在此领域，部分生物给出了参考，如棘皮动物海参，可以可逆地改变它们内部真皮的硬度对外部真皮的反应刺激并因此表现出刺激反应和机械自适应特性。海参这种特性的实现是基于坚硬的胶原原纤维增强了柔软的基质刚度，而这种调节机制是由相邻的原纤维通过瞬态调节相互作用实现的。为了模仿并实现这一特殊功能，材料领域研究人员做出了大量努力。
[0003]基于动态键的可逆作用实现力学性能的高速转变是实现这一性能的关键。在此领域的开发目前主要集中于剪切增稠非流动流体领域，大量研究针对硼氧键的动态作用开发了系列可实现瞬时动态作用和优异的抗冲击表现，如羟基硅油和聚硼酸的相互作用即可实现。大量磁性流体的开发则是基于磁致粒子聚集而产生的性能突变。而在聚合物领域也已有了少量尝试，如通过将纳米纤维素加入弹性体凝胶中，基于本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于多重氢键作用的高抗冲击应力硬化聚合物，由聚氨酯A单元、聚氨酯B单元，多重氢键作用刚性单元及扩链剂单元构成，其中聚氨酯A单元和聚氨酯B单元之间以OCONH及CH2NHCO交替连接，硬段单元与扩链剂单元之间以CONH连接，多重氢键作用刚性单元与聚氨酯B单元以CH2NHCO连接，其结构通式及各组分比例如下：，X=聚氨酯A单元，Y=聚氨酯B单元，Z=多重氢键作用刚性单元，T=扩链剂单元，m+n=500
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1000，m：n=100：10
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100：25。2.一种基于多重氢键作用的高抗冲击应力硬化聚合物，其特征在于，所述聚氨酯A单元为碳
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碳线性长链或碳
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氧线性长链，聚氨酯B单元为含苯环或含苯环的多碳环单元，所述多重氢键作用刚性单元为芳香族聚酰胺。3.一种基于多重氢键作用的高抗冲击应力硬化聚合物，其特征在于，所述聚氨酯A单元为以端羟基碳
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碳长链聚合物或端羟基碳
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氧长链聚合物为原料反应生成，优选原料为PEG、PPG或PPG和PEG的嵌段共聚物PPG
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PEG
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PPG，其结构通式如下：PEG：x=10
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20；PPG：y=10
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20；PPG
‑
PEG
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PPG：x=10
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15；y、z=5
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10。4.一种基于多重氢键作用的高抗冲击应力硬化聚合物，...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈一，胡嘉炜，陈颖，
申请(专利权)人：湖南工业大学，
类型：发明
国别省市：