【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于高分子聚合材料制备，尤其涉及一种基于ugi多组分聚合反应制备自修复聚酰胺型离子凝胶的方法。
技术介绍
1、随着世界信息化、生产数字化、生活智能化的发展，人们对柔性显示、柔性传感、柔性存储、柔性检测等柔性电子器件的要求越来越高。开发综合性能优异的柔性材料，集良好的弹性和特定的信号灵敏度于一身是目前该领域的研究热点。基于上述性能要求，离子凝胶受到了研究者们的广泛关注。
2、离子凝胶通常以聚合物网络为基体，以离子液体（ils）为固定分散介质，在稳定性、机械性能、耐热性和导电性等方面具有很大优势，因此是柔性电子器件的理想候选材料（ chem. soc. rev., 2011, 40, 907−925； adv. mater., 2017, 29, 1704253）。离子液体与聚合物链之间的偶极-偶极和离子-偶极相互作用使离子液体能够很好地负载到聚合物网络中，并进一步赋予聚合物网络离子导电性。另一方面，离子液体在离子凝胶中起着增塑剂的作用，可削弱聚合物链之间的相互作用，使离子凝胶具有柔韧性，从而进一步应用于柔性电子器件，如应变传感器（ heliyon, 2018, 4, no. e00847）。然而，要满足导电性和灵敏度的要求，离子凝胶还必须具有较高的导电性和灵敏度，离子凝胶中离子液体的含量必须足够高，但离子凝胶的机械性能会大幅降低。如何在高离子液体含量的情况下保持韧性和高拉伸性等机械性能而不发生泄漏是离子凝胶作为柔性材料应用所面
3、ugi反应是一种四组分的一锅法反应，由一分子的酸、一分子的醛或酮、一分子的胺和一分子的异腈缩合生成 α-酰基氨基酰胺的反应（ angew. chem., 1960, 72, 267-268），反应按一定顺序开始，反应结束的产物包含所有材料的主要片段，因此可以方便且高效地通过反应设计来在高分子链中引入所需的官能团。作为典型的多组分反应，ugi反应具有很高的反应活性，在异腈的存在下可以迅速完成反应，而且副产物只有一分子水，具有极高的原子利用率；ugi反应是一个四组分反应，反应底物的选择范围很广，可以同时引入更多的活性官能团，在合成复杂结构的化合物时具有明显优势；ugi反应的产物是酰胺类物质，具有极强的稳定性且含有丰富的氢键结合位点，一般情况下具有很好的溶解性和生物相容性。尽管ugi反应具有上述优势，但还未在高分子材料领域获得广泛的应用。
4、为了解决上述问题，在本专利技术中ugi反应作为一种多组分聚合反应被成功引入材料科学领域，并与动态二硫键和离子液体相结合，通过一锅法制备了聚酰胺型自修复离子凝胶。由于交联体系中有大量的极性酰胺键作为氢键的结合位点，可以有效增强基体的力学性能并提高其与离子液体的结合能力，有效提高了离子凝胶的力学性能和导电性，从而为该类自修复材料在柔性电子领域中的广泛应用提供了可能。
技术实现思路
1、为了解决现有技术的不足之处，本专利技术提供一种基于ugi多组分聚合反应制备自修复聚酰胺型离子凝胶的方法，在一锅反应中利用ugi聚合反应将动态二硫键引入交联型聚酰胺聚合物网络中，同时利用极性酰胺键之间的氢键相互作用与提高离子液体与聚合物基体的结合能力，在提高聚合物力学性能的同时也避免了使用过程中离子液体的渗漏。通过本专利技术制备出的自修复聚酰胺型离子凝胶具有良好的机械性能和导电性，具有在柔性电子领域应用的潜力。
2、本专利技术为解决上述技术问题所采用的技术方案是：一种基于ugi多组分聚合反应制备自修复聚酰胺型离子凝胶的方法，包括以下步骤，
3、步骤一，向带有磁力搅拌的反应容器中加入4, 4'-二氨基二苯二硫醚作为ugi反应的胺类组分并提供二硫键作为动态自修复基元；单官能度醛基单体作为ugi反应的醛类组分在室温下于极性溶剂中反应0.5-1.5h；
4、步骤二，向步骤一体系中加入多元酸作为ugi反应的羧酸组分；单官能度异腈作为ugi反应的异腈组分，该体系于室温下继续反应4-8 h；
5、步骤三，向步骤二体系中加入离子液体，在室温下继续反应1-3 h；
6、步骤四，反应完成后，将步骤三混合体系倒入聚四氟乙烯模具中，在50-70 ℃下挥发溶剂后分别于80-100 ℃和100-120 ℃真空干燥5-7 h制备得到自修复聚酰胺型离子凝胶。
7、以上为本专利技术的基本实施方式，可在以上基础上做进一步的改进、完善和限定：如步骤一中单官能度醛基单体与4, 4'-二氨基二苯二硫醚的摩尔比为2-2.2:1；单官能度醛基单体为异戊醛、苯甲醛、对甲基苯甲醛、丁醛、异丁醛中的任意一种，添加量与4, 4'-二氨基二苯二硫醚的摩尔比为2-2.2:1；极性溶剂为无水甲醇、无水 n, n-二甲基甲酰胺、无水四氢呋喃中的任意一种。
8、以上为本专利技术的基本实施方式，可在以上基础上做进一步的改进、完善和限定：如步骤二中多元酸的羧基含量为280-320 g/mol，多元酸与4, 4'-二氨基二苯二硫醚的摩尔比为0.67-0.7:1；单官能度异腈为环己基异腈、叔丁基异腈、苄基异腈中的任意一种，单官能度异腈与4, 4'-二氨基二苯二硫醚的摩尔比为2-2.2:1。
9、以上为本专利技术的基本实施方式，可在以上基础上做进一步的改进、完善和限定：如步骤三中的离子液体为1-胺丙基-3-甲基咪唑双（三氟甲烷磺酰）亚胺盐、1-胺乙基-3-甲基咪唑双（三氟甲烷磺酰）亚胺盐、1-羧甲基-3-甲基咪唑双（三氟甲烷磺酰）亚胺盐、1-羧乙基-3-甲基咪唑三氟甲烷磺酸盐、1-羧乙基-3-甲基咪唑氯盐中的任意一种；离子液体的添加量为聚合物基体的5-30 wt%。
10、与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
11、本专利技术提出的一种基于ugi多组分聚合反应制备自修复聚酰胺型离子凝胶的方法，利用ugi反应温和高效的特性在室温下通过一锅法将动态二硫键和离子液体引入动态交联聚酰胺网络中，制备出自修复聚酰胺型离子凝胶。由于二硫键在热条件下可以进行交换反应，使材料在加热的情况下可以进行修复和再加工，解决了热固性树脂损坏后难以修复的缺点，也在一定程度上解决了因为热固性树脂过度使用而造成的环境污染问题。此外，交联网络中丰富的酰胺键形成大量的氢键在提高基体力学性能的同时还可以起到稳定离子液体的作用，避免了使用过程中离子液体的渗漏。
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1.一种基于Ugi多组分聚合反应制备自修复聚酰胺型离子凝胶的方法，其特征在于：包括以下步骤，
2.根据权利要求1所述的一种基于Ugi多组分聚合反应制备自修复聚酰胺型离子凝胶的方法，其特征在于：步骤一中单官能度醛基单体与4, 4'-二氨基二苯二硫醚的摩尔比为2-2.2:1；单官能度醛基单体为异戊醛、苯甲醛、对甲基苯甲醛、丁醛、异丁醛中的任意一种，添加量与4, 4'-二氨基二苯二硫醚的摩尔比为2-2.2:1；极性溶剂为无水甲醇、无水N,N-二甲基甲酰胺、无水四氢呋喃中的任意一种。
3.根据权利要求1所述的一种基于Ugi多组分聚合反应制备自修复聚酰胺型离子凝胶的方法，其特征在于：步骤二中多元酸的羧基含量为280-320 g/mol，多元酸与4, 4'-二氨基二苯二硫醚的摩尔比为0.67-0.7:1；单官能度异腈为环己基异腈、叔丁基异腈、苄基异腈中的任意一种，单官能度异腈与4, 4'-二氨基二苯二硫醚的摩尔比为2-2.2:1。
4.根据权利要求1所述的一种基于Ugi多组分聚合反应制备自修复聚酰胺型离子凝胶的方法，其特征在于：步骤三中的离子液体为1-胺丙
...【技术特征摘要】
1.一种基于ugi多组分聚合反应制备自修复聚酰胺型离子凝胶的方法，其特征在于：包括以下步骤，
2.根据权利要求1所述的一种基于ugi多组分聚合反应制备自修复聚酰胺型离子凝胶的方法，其特征在于：步骤一中单官能度醛基单体与4, 4'-二氨基二苯二硫醚的摩尔比为2-2.2:1；单官能度醛基单体为异戊醛、苯甲醛、对甲基苯甲醛、丁醛、异丁醛中的任意一种，添加量与4, 4'-二氨基二苯二硫醚的摩尔比为2-2.2:1；极性溶剂为无水甲醇、无水n,n-二甲基甲酰胺、无水四氢呋喃中的任意一种。
3.根据权利要求1所述的一种基于ugi多组分聚合反应制备自修复聚酰胺型离子凝胶的方法，其特征在于：步骤二中多元酸的羧基含量为28...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈华义，郭子健，冯建立，赵勋，陈雷，孙佳佳，徐爱华，王晓珊，王向丽，冯广丽，
申请(专利权)人：平顶山神马工程塑料科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：
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