[发明专利]一种自修复有机硅聚合材料及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种自修复的有机硅聚合材料，其特征在于，其由改性聚硅氧烷A和改性聚硅氧烷B发生Diels-Alder反应，以通过生成至少一个可逆取代环己烯基交联聚合制得；

其中，所述改性聚硅氧烷A为侧氨基化聚硅氧烷 A和马来酸酐反应得到的马来酰亚胺化聚硅氧烷A，所述改性聚硅氧烷B为侧氨基化聚硅氧烷 B和呋喃乙酰氯反应得到的呋喃乙酰化聚硅氧烷B，所述可逆取代环己烯基的结构如式Ⅰ所示：

式Ⅰ；

所述侧氨基化聚硅氧烷A的结构式如式Ⅱ所示：

式Ⅱ；

其中，R1、R2、R3和R4分别独立的选自烃基、取代烃基、杂芳基或取代杂芳基；m1、n1分别取自＞0的整数，式Ⅱ的侧氨基化聚硅氧烷A的重均分子量为15000~20000，所述侧氨基化聚硅氧烷A中的氨基的接枝率为3％-30％；所述R1、R2、R3和R4中的至少一种与式Ⅰ的可逆取代环己烯基的马来酰亚胺基连接；

所述聚硅氧烷B的结构式分别如式Ⅲ所示：

式Ⅲ；

其中，R5、R6、R7和R8分别独立的选自烃基、取代烃基、杂芳基或取代杂芳基；m2、n2分别取自＞0的整数，式Ⅲ的侧氨基化聚硅氧烷B的重均分子量为15000~20000，所述侧氨基化聚硅氧烷B中的氨基的接枝率为3％-30％；所述R5、R6、R7和R8中的至少一种与式Ⅰ的可逆取代环己烯基的呋喃乙酰基相连接。

2.根据权利要求1所述的自修复的有机硅聚合材料，其特征在于，所述改性聚硅氧烷A中的马来酰亚胺基的接枝率X为8-20%，所述改性聚硅氧烷B中的呋喃乙酰基的接枝率Y为5-25%，所述接枝率X与接枝率Y的比值为1:1.2-1.5。

3.根据权利要求1所述的自修复的有机硅聚合材料，其特征在于，所述R5、R6、R7和R8中至少一个选自亚氨基取代烷基，其余为烷基；所述R5、R6、R7和R8中含有的亚氨基与式Ⅰ的可逆取代环己烯基的呋喃乙酰基连接。

4.根据权利要求3所述的自修复的有机硅聚合材料，其特征在于，所述R2和R6分别为氨丙基和亚氨基取代丙基，所述R3、R4、R5、R7和R8分别为甲基。

5.根据权利要求1所述的自修复的有机硅聚合材料，其特征在于，所述改性聚硅氧烷A和改性聚硅氧烷B分别为线性聚硅氧烷。

6.一种权利要求1-5中任一项所述的有机硅聚合材料的制备方法，其特征在于，其包括下述步骤：

提供改性聚硅氧烷A，所述改性聚硅氧烷A为1分子中具有至少一个位于侧基马来酰亚胺基取代的聚硅氧烷A；

提供改性聚硅氧烷B，所述改性聚硅氧烷B为1分子中具有至少一个位于侧基呋喃乙酰基取代的聚硅氧烷B；

将所述改性聚硅氧烷A和改性聚硅氧烷B溶解后加热使得发生Diels-Alder反应，生成至少一个可逆取代环己烯交联的所述有机硅聚合材料。

7.根据权利要求6所述的有机硅聚合材料的制备方法，其特征在于，所述改性聚硅氧烷A的制备方法包括下述步骤：

提供侧氨基化聚硅氧烷A；和

将侧氨基化聚硅氧烷A和马来酸酐溶解在有机溶剂Ⅰ后，加热回流至少3h，即制得所述改性聚硅氧烷A。

8.根据权利要求7所述的有机硅聚合材料的制备方法，其特征在于，所述侧氨基化聚硅氧烷A的重均分子量为15000~20000；和

所述侧氨基化聚硅氧烷A中的氨基的接枝率为3％-30％，以氨基计所述侧氨基化聚硅氧烷A与所述马来酸酐的摩尔比为1:1-3；

所述有机溶剂Ⅰ为冰醋酸。

9.根据权利要求6所述的有机硅聚合材料的制备方法，其特征在于，所述改性聚硅氧烷B的制备方法包括下述步骤：

提供侧氨基化聚硅氧烷B；

在非活性气氛中，将溶于有机溶剂Ⅱ的侧氨基化聚硅氧烷B和缚酸剂混合后，加入溶于有机溶剂Ⅱ的呋喃乙酰氯，加热回流反应至少0.5h，即制得所述改性聚硅氧烷B。