一种基于杂化作用动态聚合物的吸能方法技术

本发明专利技术公开了一种基于杂化作用动态聚合物的吸能方法，其采用含有动态双硒键和可选的超分子氢键作用的杂化作用动态聚合物作为吸能材料进行吸能。此类动态聚合物结合了动态共价键和可选的超分子氢键各自的优势，动态共价键赋予了聚合物以一定的强度和稳定性，超分子氢键作用及一定条件下的动态共价键所具有的强动态可逆性，使得所述动态聚合物具有能量耗散、分散等吸能特性。该动态聚合物可应用于运动和日常生活的身体防护、军警身体防护、防爆、空降和空投防护、汽车防撞、电子电器产品抗冲击防护等方面。

【技术实现步骤摘要】
一种基于杂化作用动态聚合物的吸能方法
本专利技术涉及一种吸能方法，具体涉及一种基于由动态双硒键和可选的超分子氢键作用构成的杂化作用动态聚合物的吸能方法。
技术介绍
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。这些吸能方法分为主动式吸能与被动式吸能。主动式吸能包括使用减振器等方法，被动式吸能包括使用具有吸能功能的材料等方法。用于吸能的材料主要有金属、聚合物、复合材料等材料。其中，聚合物材料的能量损耗来源主要有以下几种：1、利用聚合物在其玻璃化转变温度附近具有高损耗因子的现象吸能。这种方法由于材料处在玻璃化转变温度附近，材料的力学性能对温度变化敏感，在使用过程中材料的力学性能易随环境温度的变化而剧烈变化，给使用带来困难；2、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，在上述各过程中，共价键的断裂与宏观的裂纹、断裂不但无法恢复，还将导致材料的力学性能降低，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；3、利用形变，特别是聚合物橡胶态或粘弹态的较大形变所带来的分子链段间的内摩擦吸能，这种方法通常需要材料发生较大的形变才能产生显著的效果，而当材料发生能量高损耗的形变后，往往无法恢复到原来的形状，无法继续使用，必须被更换。在现有技术中，用做吸能的聚合物材料常见的结构有基于上述各种能量损耗机理而设计得到的聚合物合金、聚合物互穿网络、聚合物弹性体等。这些用于吸能的结构往往是上述各机理的简单叠加，与单一的上述机理相比虽然一定程度上扩大了吸能范围，提升了吸能效率，但仍然无法避免其不足。因此，需要发展一种新的吸能方法，特别是利用引入一种新的能量吸收和损耗机理的聚合物来进行吸能，以解决现有技术中存在的问题。
技术实现思路
针对上述背景，本专利技术提供了一种杂化作用动态聚合物，并以其作为吸能材料进行吸能；其中，所述的杂化作用动态聚合物，其中含有动态双硒键和可选的超分子氢键作用。在本专利技术实施方式中，所述的动态双硒键具有如下结构通式：在本专利技术实施方式中，所述的动态双硒键具有如下结构通式：其中，m为通过单键相连的硒原子的个数，其取值为大于等于2的某个特定整数值，优选2～20；更优选自2～10；其中，W各自独立选自但不仅限于：氧原子、硫原子。在本专利技术的实施方式中，所述的氢键作用，其由存在于动态聚合物链骨架(包括侧链/支链/分叉链)、侧基、端基中任一处或多处的的氢键基团之间形成氢键构成。所述的氢键基团优选含有以下结构成分：更优选含有以下结构成分中的至少一种：进一步优选含有以下结构成分中的至少一种：其中，表示与聚合物链、交联链接或者其他任意合适的基团/原子(包括氢原子)的连接。在本专利技术的一个实施方式中，提供一种杂化作用动态聚合物，并以其作为吸能材料进行吸能；其中，所述杂化作用动态聚合物为非交联结构(第一种结构)，其含有动态双硒键。在本专利技术的一个实施方式中，提供一种杂化作用动态聚合物，并以其作为吸能材料进行吸能；其中，所述杂化作用动态聚合物为非交联结构(第二种结构)，其含有动态双硒键和超分子氢键作用。在本专利技术的一个实施方式中，提供一种杂化作用动态聚合物，并以其作为吸能材料进行吸能；其中，所述杂化作用动态聚合物为交联结构(第三种结构)，其中，所述杂化作用动态聚合物只含有一个网络；其中，由动态双硒键所形成的动态共价交联的交联度在其凝胶点以下，由氢键作用所形成的超分子氢键交联的交联度在其凝胶点以下，但二者的交联度之和在凝胶点以上。在本专利技术的一个实施方式中，提供一种杂化作用动态聚合物，并以其作为吸能材料进行吸能；其中，所述杂化作用动态聚合物只含有一个网络(第四种结构)，其中含有动态共价交联且动态共价交联达到凝胶点以上，其中不含氢键基团。在本专利技术的一个实施方式中，提供一种杂化作用动态聚合物，并以其作为吸能材料进行吸能；其中，所述杂化作用动态聚合物只含有一个网络(第五种结构)，其中含有动态共价交联和超分子氢键交联，所述的动态共价交联的交联度达到凝胶点以上，所述超分子氢键的交联度在其凝胶点以上或以下。在本专利技术的另一个实施方式中，提供一种杂化作用动态聚合物，并以其作为吸能材料进行吸能；其中，所述杂化作用动态聚合物由两个网络构成(第六种结构)，第1网络为第四种结构；第2网络中不含动态共价交联但含有超分子氢键交联，所述超分子氢键交联的交联度在其凝胶点以上。在本专利技术的另一个实施方式中，提供一种杂化作用动态聚合物，并以其作为吸能材料进行吸能；其中，所述杂化作用动态聚合物由两个网络构成(第七种结构)，第1网络为第四种结构；第2网络为第五种结构。在本专利技术的另一个实施方式中，提供一种杂化作用动态聚合物，并以其作为吸能材料进行吸能；其中，所述杂化作用动态聚合物由两个网络构成(第八种结构)，第1网络为第五种结构；第2网络中不含动态共价交联但含有超分子氢键交联，所述超分子氢键交联的交联度在其凝胶点以上；第1网络和第2网络之间的氢键基团可选地互相形成氢键。在本专利技术的另一个实施方式中，提供一种杂化作用动态聚合物，并以其作为吸能材料进行吸能；其中，所述杂化作用动态聚合物由两个网络构成(第九种结构)，第1网络和第2网络均为第四种结构，上述第1和第2网络相同或不相同。这种不相同，可以举例例如，聚合物链主体结构不同、动态共价交联的交联密度不同、动态共价键的分布不同等。在本专利技术的另一个实施方式中，提供一种杂化作用动态聚合物，并以其作为吸能材料进行吸能；其中，所述杂化作用动态聚合物由两个网络构成(第十种结构)，第1网络和第2网络均为第五种结构，上述第1和第2网络相同或不相同。这种不相同，可以举例例如，聚合物链主体结构不同、动态共价交联的交联密度不同、动态共价键的分布不同、氢键基团不同等。在本专利技术的另一个实施方式中，提供一种杂化作用动态聚合物，并以其作为吸能材料进行吸能；其中，所述杂化作用动态聚合物只含有一个网络(第十一种结构)，其中含有动态共价交联且动态共价交联达到凝胶点以上，含有氢键作用的非交联聚合物分散在动态共价交联网络中。在本专利技术的另一个实施方式中，提供一种杂化作用动态聚合物，并以其作为吸能材料进行吸能；其中，所述的杂化作用动态聚合物只含有一个网络(第十二种结构)，其中含有动态共价交联且动态共价交联达到凝胶点以上，含有氢键交联的超分子聚合物以颗粒形式分散在动态共价交联网络中。在本专利技术的实施方式中，所述动态聚合物的形态可以是溶液、乳液、膏、胶、普通固体、弹性体、凝胶(包括水凝胶、有机凝胶、齐聚物溶胀凝胶、增塑剂溶胀凝胶、离子液体溶胀凝胶)、泡沫材料等。在本专利技术的实施方式中，一种杂化交联动态聚合物，构成动态聚合物的原料组分还包括以下任一种或任两种可添加物：助剂、填料；其中，可添加的助剂选本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于杂化作用动态聚合物的吸能方法，其特征在于，提供一种杂化作用动态聚合物，并以其作为吸能材料进行吸能；其中，所述的杂化作用动态聚合物，其中含有动态双硒键和可选的超分子氢键作用；/n其中，所述的动态双硒键，其具有如下结构通式：/n

【技术特征摘要】
1.一种基于杂化作用动态聚合物的吸能方法，其特征在于，提供一种杂化作用动态聚合物，并以其作为吸能材料进行吸能；其中，所述的杂化作用动态聚合物，其中含有动态双硒键和可选的超分子氢键作用；
其中，所述的动态双硒键，其具有如下结构通式：



其中，m为通过单键相连的硒原子的个数，其取值为大于等于2的某个特定整数值，优选2～20；更优选自2～10；
其中，W各自独立选自但不仅限于：氧原子、硫原子。


2.根据权利要求1所述的基于杂化交联动态聚合物的吸能方法，其特征在于，所述动态聚合物结构中还含有超分子氢键作用。


3.根据权利要求2所述的基于杂化作用动态聚合物的吸能方法，其特征在于，所述的氢键作用，其由存在于动态聚合物链骨架(包括侧链/支链/分叉链)、侧基、端基中任一处或多处的的氢键基团之间形成氢键构成；
其中，所述的氢键基团优选含有以下结构成分：





4.根据权利要求1所述的基于杂化作用动态聚合物的吸能方法，其特征在于，提供一种杂化作用动态聚合物，并以其作为吸能材料进行吸能；所述的杂化作用动态聚合物具有如下所述的网络结构中的一种：
所述杂化作用动态聚合物为非交联结构，其含有动态双硒键；
所述杂化作用动态聚合物为非交联结构，其含有动态双硒键和超分子氢键作用；
所述杂化作用动态聚合物为交联结构，其中，所述杂化作用动态聚合物只含有一个网络；其中，由动态双硒键所形成的动态共价交联的交联度在其凝胶点以下，由氢键作用所形成的超分子氢键交联的交联度在其凝胶点以下，但二者的交联度之和在凝胶点以上；
所述杂化作用动态聚合物只含有一个网络，其中含有动态共价交联且动态共价交联达到凝胶点以上，其中不含氢键基团；
所述杂化作用动态聚合物只含有一个网络，其中含有动态共价交联和超分子氢键交联，所述的动态共价交联的交联度达到凝胶点以上，所述超分子氢键的交联度在其凝胶点以上或以下；
所述杂化作用动态聚合物由两个网络构成，第1网络为第四种结构；第2网络中不含动态共价交联但含有超分子氢键交联，所述超分子氢键交联的交联度在其凝胶点以上；
所述杂化作用动态聚合物由两...

【专利技术属性】
技术研发人员：不公告发明人，
申请(专利权)人：翁秋梅，
类型：发明
国别省市：福建;35