增韧多网络弹性体的开发和研究

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弹性体作为生产、生活中不可缺少的部分,扮演着重要的角色。在长期的使用过程中,材料力学性能的稳定性显得尤为重要。在弹性体当中有一类韧性和强度媲美生物组织的双网络材料,这类材料由交联密度高的第一重网络和交联密度较低的第二重网络相互贯穿共同构成,但是在其使用过程中原子层面上第一重网络的牺牲键会发生断裂,宏观上表现为疲软。本文的工作立足于课题组在聚合物力化学中对力敏团及自修复领域的研究,针对双网络弹性体材料使用过程中力学性能的减弱,结合双网络材料的特殊结构,设计了如何增韧该类材料的方法。我们提出的方法是在双网络材料的第一重网络当中引入具有动态共价键的蒽二聚体,当材料在力的作用下出现破坏的时候发生可逆键的破坏并且释放出光学信号,随后施加外部光学条件使得断裂的可逆键重新结合,从而起到增韧的作用。通过实验,我们成功的用力活化了处于第一重网络当中的力敏团,为材料带来了力预警的作用,并且验证了这些力敏团在增韧方面的应用,为双网络材料的增韧提供了新的方法。除此之外,我们也为双网络材料的这种优秀的力敏团载体进行力学研究,拓宽了力敏团的应用范围。
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