抗疲劳的机械互锁光响应超分子水凝胶及制备方法技术

本发明专利技术公开了一种抗疲劳的机械互锁光响应超分子水凝胶及制备方法，其制备以(E’)‑N‑(4‑(4‑(4‑羟基偶氮苯)丁氧基)苄基)丙烯酰胺功能化的环糊精作为反应单体，通过偶氮苯和环糊精的预包结形成机械互锁交联结构，之后利用过硫酸钾引发自由基聚合，与丙烯酰胺共聚形成机械互锁超分子水凝胶，如式B所示。该水凝胶具备快速光响应性能，在365nm的照射下，能在2s内向光源方向快速弯曲达15°；同时具有722kPa的拉伸强度和544％的断裂伸长率；在拉伸应变为400％的情况下，经过30次循环拉伸后，其循环拉伸应力维持稳定。本发明专利技术制备方法简单，原料易得，所得水凝胶稳定性良好，应用范围广泛，具有快速光响应性、优异的力学性能和抗疲劳性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及高分子材料领域，具体涉及一种具有抗疲劳和快速光响应性能的机械互锁超分子水凝胶及制备方法。

技术介绍

1、机械互锁分子因其令人惊叹的拓扑结构和独特的动态特性，已经发展成为超分子化学和材料科学中最吸引人的领域之一。机械互锁分子组分平移、旋转等相对运动可以实现对整个聚合物的物理与化学性质的动态调控。这一特性赋予机械互锁聚合物在构建分子组装器、分子泵、驱动蛋白、rna聚合酶等智能材料方面的独特优势和广阔前景。

2、机械互锁超分子聚合物中包含主客体相互作用等非共价作用，因而具有传统超分子聚合物的刺激响应性能。同时，由于机械互锁结构的引入，该类超分子材料较传统超分子材料呈现更加优异的力学性能。创建基于机械互锁结构的刺激响应聚合物对于构建机械性能优异的刺激响应智能材料具有理论与现实意义。

技术实现思路

1、为了研究超分子结构对水凝胶性能的影响，制备结构有序可精准控制的抗疲劳光响应驱动器，扩展超分子聚合物固态下的宏观行为变化，扩宽光致变色染料在功能材料中的应用，本专利技术提供了一种成本较低、操作简单本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种抗疲劳的机械互锁光响应超分子水凝胶的制备方法，其特征在于，该方法包括以下具体步骤：

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述化合物(5)单体含有偶氮苯光致异构基团，其结构如C所示：

3.一种权利要求1所述方法制得的抗疲劳的机械互锁光响应超分子水凝胶。

4.根据权利要求3所述的抗疲劳的机械互锁光响应超分子水凝胶，其特征在于，所述凝胶在干燥条件、365nm的紫外光照下，能够通过偶氮苯的光致异构引起非共价交联点的移动以及聚合物结构的收缩，在2s内迅速向光源方向弯曲并达到15°的弯曲角度。

5.根据权利要求3所述的抗疲劳的机械互锁...

【技术特征摘要】

1.一种抗疲劳的机械互锁光响应超分子水凝胶的制备方法，其特征在于，该方法包括以下具体步骤：

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述化合物(5)单体含有偶氮苯光致异构基团，其结构如c所示：

3.一种权利要求1所述方法制得的抗疲劳的机械互锁光响应超分子水凝胶。

4.根据权利要求3所述的抗疲劳的机械互锁光响应超分子水凝胶，其特征在于，所述凝胶在干燥条件、365nm的紫外光照下，能够通过偶...

【专利技术属性】
技术研发人员：贺虎，田丹丹，蒋凯旋，孙如意，
申请(专利权)人：华东师范大学，
类型：发明
国别省市：