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應(yīng)力感應(yīng)型仿生增強(qiáng)聚合物的合成與表征

資料類型：

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關(guān)鍵詞：

生物仿生超分子作用力色團(tuán)

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簡介：

為了彌補(bǔ)目前力致響應(yīng)聚合物材料力學(xué)性能的不足，我們將生物仿生增強(qiáng)聚合物的概念應(yīng)用于力響應(yīng)聚合物材料的分子設(shè)計(jì)，首次將超分子作用單元UPy和小分子力色團(tuán)螺吡喃（Spiropyrans）引入同一分子結(jié)構(gòu)中。X光小角散射實(shí)驗(yàn)表明體系中存在由堆疊的UPy二聚體構(gòu)成的微相分離結(jié)構(gòu)。其類似于生物大分子中大量存在的模塊化結(jié)構(gòu)單元，起到物理交聯(lián)點(diǎn)的作用。拉伸試驗(yàn)表明所得材料不僅具有超強(qiáng)的力學(xué)性能（楊氏模量：8MPa；斷裂強(qiáng)度：23.7MPa；斷裂伸長：1000%）還能在形變超過臨界數(shù)值時(shí)發(fā)生力致變色反應(yīng)，起到應(yīng)力感應(yīng)和損害預(yù)警的功能。進(jìn)一步研究證明，在外力作用下，UPy的堆疊結(jié)構(gòu)的破壞和UPy二聚體的解離優(yōu)先發(fā)生于小形變區(qū)域（400%），螺吡喃力色團(tuán)受到活化并發(fā)生力致變色反應(yīng)。此類良好設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)簡單的材料為新型多功能高分子的開發(fā)提供了借鑒意義。

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2013-11-19 15:37:20

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