基于动态共价键和非共价键相互作用的自愈合水凝胶研究进展

综述了基于动态共价键、非共价键相互作用的自愈合水凝胶及其在伤口敷料和药物输送、组织工程、仿生电子皮肤、可穿戴电子设备方面的应用,对常用自愈合水凝胶的自愈机制进行概述,针对目前单一的基于动态共价键或动态非共价键相互作用机制的自愈合水凝胶仍然存在力学性能弱、自愈条件苛刻、不能完全恢复等不足,指出了未来自愈合水凝胶的设计研究方向:如可在多种环境下发生自愈行为的自愈合水凝胶的设计、动态共价/非共价相互作用结合的自愈合水凝胶的设计、自愈合水凝胶用于柔性电子器件等方面的研究等,以实现多机制、多功能型自愈合水凝胶的快速发展,促进其在生物材料、智能软材料方面应用的有效拓展.

本征型自修复水性聚氨酯的研究进展

本征自修复水性聚氨酯涂层因其独特的自我修复能力和环境友好性,对提高涂层的耐用性和降低维护成本具有重大意义,是当前涂层技术研究的前沿领域。概述了本征自修复水性聚氨酯的研究进展,分析其合成策略、性能特点以及在不同领域的应用潜力。本征自修复水性聚氨酯自修复机制主要基于动态共价键和动态非共价键,不同键能和特性的动态共价键可以赋予水性聚氨酯不同程度的自修复能力,不同的动态非共价键也存在各自的优点和局限性。尽管在合成工艺、成本效益和长期稳定性方面仍面临挑战,但通过不断地研究和创新,本征自修复水性聚氨酯有望在未来的材料科学和工业应用中发挥更大的作用。

共价可适聚合物网络中动态共价键的可逆性研究进展

将动态共价键(DCB)引入聚合物网络可形成共价可适聚合物网络(CAN)。动态共价键能赋予CAN自愈合、再赋形和再加工等特点,从而提高资源的利用率或可持续性。动态共价键的可逆性是实现上述功能的前提,故探讨其解离/重组或缔合交换机理具有重要意义。从模型分子交换反应、聚合物流变学、聚合物网络原位表征等角度综述了非缔合型及缔合型动态共价键可逆性的研究进展,并对该研究领域的发展方向作出展望。

本征型自修复聚硅氧烷材料:从单重动态交联网络到多重动态交联网络

近年来,本征型自修复聚硅氧烷材料因兼具聚硅氧烷的优异性能和损伤自修复功能,在复合材料、智能涂层、柔性器件等领域显示出巨大的应用潜能.本征型自修复聚硅氧烷材料主要通过在聚硅氧烷交联网络中引入各种动态非共价键和动态共价键,借助动态键的可逆断裂与重组来重排交联网络而实现损伤修复.迄今为止,已有数十种修复机制或体系被相继报道,但仍存在自修复能力与力学性能间的矛盾.为解决这一根本问题,聚硅氧烷材料的动态交联网络正从单重动态交联向多重动态交联转变,并结合结晶或取向等工艺以及通过与改性纳米粒子复合,这些方法对自修复材料的力学性能和自修复能力的协同调控都有着重要影响.鉴于此,本文根据本征型自修复聚硅氧烷材料中动态键和动态交联网络的结构差异,对其动态交联网络的结构设计、自修复机制、性能调控以及应用研究等方面进行了综述分析,并展望了本征型自修复聚硅氧烷材料未来的发展方向.