[发明专利]一种基于动态聚合物的吸能方法

说明书

本发明公开了一种基于动态聚合物的吸能方法，提供一种动态聚合物并以其作为吸能材料进行吸能，其中所述的动态聚合物中同时含有基于三唑啉二酮‑吲哚加合物的动态共价键和可选的可形成超分子氢键的氢键基团，且含有至少一个交联网络；其中，所述的氢键基团为含有非源自三唑啉二酮和吲哚以及其加合物的氢键基团。该动态聚合物物作为吸能材料使用可以提供良好的抗冲击(防护)、阻尼、减震、缓冲、隔音、消声等功能，同时与可选的超分子氢键共同作用，赋予材料刺激响应性、自修复性、可回收性、可重复加工性等特性，可应用于日常生活与各专业领域的各个方面。

技术领域

本发明涉及一种吸能方法，具体涉及一种基于动态聚合物的吸能方法。

背景技术

在日常生活、运动、休闲娱乐、军事、警务、安保、医护、生产等活动中，人体、动物体和物品等经常受到撞击、振动、震动、爆炸、声音等物理冲击的严重影响。通过使用吸能材料进行吸能，可以对这类物理冲击起到有效的防护、缓解，从而达到如抗冲击、阻尼、减震、缓冲、隔音、消声等效果。现阶段，用于吸能的材料主要有金属、聚合物、复合材料等。一种常见的聚合物材料的吸能机理是利用共价键等化学键的断裂以及材料内部产生裂纹甚至材料整体的断裂等过程吸能。然而在上述各过程中，共价键的断裂与宏观的裂纹、断裂一旦产生往往无法恢复，将导致材料的吸能能力和力学性能都降低甚至无法继续使用，在一次或少数几次吸能过程后，材料必须及时替换才能维持原有的性能。

因此，需要发展一种新的吸能方法，在该吸能机理的基础上，既可以体现优异的吸能效果，又可以避免材料因吸能断裂而整体失效，以解决现有技术中存在的问题。

发明内容

针对上述背景，为了使聚合物材料既可以体现优异的吸能效果，又可以避免材料因吸能断裂而整体失效，本发明提供了一种基于动态聚合物的吸能方法。为此，我们在聚合物中引入动态共价键，以动态共价交联取代传统的化学共价交联。动态共价交联可在材料发生断裂后对材料进行自修复，不但维持聚合物的结构和力学性能，而且更重要的是赋予了聚合物可以重复多次吸能的能力。可选的超分子氢键交联，其可逆断裂性不但是对吸能效果的增强，还可以进一步提高交联密度，增强材料的稳定性和力学性能；同时，超分子氢键提供动态性，也可以增强聚合物的自修复性。

本发明通过如下技术方案予以实现：

一种基于动态聚合物的吸能方法，其特征在于，提供一种动态聚合物并以其作为吸能材料进行吸能，所述的动态聚合物中含由基于三唑啉二酮-吲哚加合物的动态共价键且含有至少一个交联网络；其中，所述的基于三唑啉二酮-吲哚加合物的动态共价键具有下式所示的结构：

其中，表示与聚合物链或者其他任意合适的基团或原子的连接。

在本发明的一种实施方式中，其中所述的动态聚合物的至少一个玻璃化转变温度不高于25℃。

在本发明的一种实施方式中，其中所述的动态聚合物的至少一个玻璃化转变温度不高于0℃。

在本发明的一种实施方式中，其中所述的动态聚合物所有的玻璃化转变温度都不高于25℃。

在本发明的一种实施方式中，其中所述的动态聚合物所有的玻璃化转变温度都不高于0℃。

在本发明的一种实施方式中，其中所述的动态聚合物的至少一个玻璃化转变温度高于25℃且低于40℃。

在本发明的一种实施方式中，其中所述的动态聚合物的至少一个玻璃化转变温度不低于40℃且不高于动态共价键的解离温度。

在本发明的一种实施方式中，其中所述的动态聚合物所有的玻璃化转变温度都不低于40℃且不高于动态共价键的解离温度。

在本发明的一种实施方式中，其中所述的动态聚合物中含有两种或两种以上基于三唑啉二酮-吲哚加合物的动态共价键。