石墨烯改性热可逆聚氨酯的多重响应自修复行为

通过将石墨烯引入基于Diels-Alder动态键的热可逆聚氨酯,成功制备得到石墨烯改性自修复聚氨酯材料。石墨烯的引入,赋予自修复聚氨酯兼具热、近红外光和微波响应自修复功能。当添加石墨烯的质量分数为0.2%时,得到的材料力学性能最佳。当改性材料出现裂纹、裂缝等损伤后,通过在130℃处理10 min、或在250 W、808 nm近红外光照射30 s、或经500 W微波辐射2 min后,再分别于60℃处理12 h便可实现损伤的修复。其中,近红外光响应的自修复材料所需的修复时间最短、修复效率最高。研究发现,自修复是通过热可逆Diels-Alder反应、分子链的热运动、以及氢键的解离和再生这3种作用协同实现。这些研究结果对于开发具有多重响应的自修复材料及其损伤的高效自修复具有重要的指导意义。

γ-PGA-g-β-CD自组装及其医用纳米涂层材料

以生物大分子γ-聚谷氨酸(γ-PGA)、β-环糊精(β-CD)为反应单元,通过酯化反应,制备接枝共聚物(γ-PGA-g-β-CD),用氢核磁共振(1 H-NMR)对共聚物进行结构表征。接着将γ-PGAg-β-CD在选择性溶剂中进行自组装,形成自组装胶束纳米粒子,利用纳米粒度分析仪及原子力显微镜(AFM)对胶束粒子的粒径和形貌进行表征。最后以γ-PGA-g-β-CD自组装胶束粒子溶液为电解液,结合恒电位电沉积技术,在镁合金表面制备γ-PGA-g-β-CD生物纳米涂层材料,利用傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、扫描电子显微镜(SEM)及电化学工作站分别对涂层的化学组分、表面形貌以及电化学腐蚀性能进行表征。研究结果显示:β-CD的接枝率为28%,γ-PGA-g-β-CD自组装胶束粒子的流体动力学直径为(168±5.3)nm,所制备的γ-PGA-g-β-CD生物涂层可降低镁合金的腐蚀速率,具有较好的防护作用。