植物油脂基自修复聚合物的制备及性能研究
摘要：本文以十一烯酸甲酯、1,3-二氨基-2-丙醇、糠酸、双马来酰亚胺等为原料，首先通过胺解反应制备单体，然后通过酯化、聚合等反应制备一系列不同分子量的含呋喃环的聚合物中间体，最终利用D-A加成反应制备一系列具有自修复的聚合物材料。实验研究自修复聚合物的制备、分子结构和性能。
Abstract: In this paper, methyl undecylenate, 1,3-diamino-2-propanol, furoic acid, bismaleimide, etc. are used as raw materials. Firstly, monomers are prepared by amination reaction, then esterification, polymerization, etc. A series of furan ring-containing polymer intermediates with different molecular weights are prepared by reaction, and finally a series of self-repairing polymer materials are prepared by DA addition reaction. The preparation, molecular structure and performance of self-healing polymers are studied through experiments.
植物油是一类有前途的生物质，可用于可持续发展的聚合物。植物油脂大多为液态油脂，根据它们在空气中能否干燥的情况可分为：干性油、半干性油和非干性油三类。除三甘油酯外，植物油脂中还含有少量游离脂肪酸、磷脂、甾醇、色素和维生素等。植物油脂中含有大量的饱和及不饱和脂肪酸，饱和脂肪酸如月桂酸、软脂酸、硬脂酸等。植物油脂中一般含有90%以上的不饱和脂肪酸，如油酸、亚油酸、亚麻酸等。其中不饱和脂肪酸中存在的双键可发生许多化学反应如卤化、硫酸化、磺化、氧化、氢化、去氧、异构化、聚合、热解等，可广泛用于制造油漆、油墨、乳化剂、润滑剂等，全世界年产非食用植物油脂近3000万吨，充分有效利用这些非食用性植物油脂，对于非食用性植物油脂的高效开发和高值化利用具有重要的现实意义。
Carla Vilela等人通过硫醇-烯点击化学连接带有呋喃杂环的植物油衍生物，并随后通过呋喃和马来酰亚胺互补部分之间的Diels-Alder(DA)缩聚反应聚合。该研究的目的是通过硫醇-烯偶联将呋喃部分附加到由甘油三酸酯发出的分子上，然后利用具有互补马来酰亚胺功能的Diels-Alder缩聚反应将这些带有呋喃的单体聚合。
Liang Yuan等人在侧链上具有植物油衍生的脂肪基的聚合物中安装了呋喃，这使Diels–Alder的添加能够引入动态的共价交联。 这些具有高弹性回复、高回弹力和可修补性的可持续生物弹性体可通过复古的Diels–Alder修补。这些聚合物的后处理导致形成弹性体，同时保留了出色的回弹性和弹性回复率。
Meghan E. Lamm等人研究发现植物油衍生的共聚物具有出色的后聚合引发的机械增强性能，可用于高性能涂料。他们证明了由高油酸大豆油（HOSO）制成的甲基丙烯酸大豆酯（SBMA）可通过工业上可行的半间歇乳液聚合工艺与各种常用的共聚单体。SBMA的单体进料比例范围很广，从0到50 wt％即可轻松实现，只需进行最小的修改即可在制备的胶乳中实现良好的热和机械性能可调性。乳胶薄膜的简单有效的自氧化交联提供了极大的机械性能，使这些热固性材料成为超强，超韧性和高Tg涂料应用的理想选择。
Paolo Tanasi等人研究了利用Diels-Alder反应来获得完全可逆交联且具有自我修复能力的天然橡胶，按照三步法，通过Diels-Alder（DA）反应使NR交联，首先NR与马来酸酐反应，然后将呋喃部分接枝到马来酸化橡胶上，最后将待处理的呋喃与双马来酰亚胺进一步交联，形成热可逆桥，从而导致交联的NR。他们通过动态力学分析和流变学测量证实了DA加合物的形成，并证明了DA反应的可逆性，还评估了材料的自愈能力；通过扫描电子显微镜，光学轮廓仪和原子力显微镜在不同规模上定性；以及通过拉伸试验定量地获得小变形时80％的强度恢复率。
Meghan E. Lamm等人研究了一种称为“超分子链缠结”的简便策略，该策略利用超分子相互作用为具有长悬垂脂肪链的聚合物创建物理交联和缠结。由植物油衍生的甲基丙烯酸酯与作为氢键供体的含酸共聚单体和作为与氢键受体的缠结链的聚（4-乙烯基吡啶）组成的共聚物混合而成的生物塑料具有可调的机械性能强度和韧性。与生物基均聚物的粘弹性相比，这些由ge;90wt％的可持续来源组成的聚合物共混物在热机械性能方面显示出显着的改善。光谱证据和X射线散射证实了共聚物内的氢键相互作用，同时进行了形态学和热学表征以阐明生物基聚合物的微观结构。
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