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在形状记忆聚己内酯中具有动态化学交联网络的机械变色构建模块:一种将可逆性、重复性和可恢复性整合到单一多功能材料中的模型策略
《ACS Sustainable Chemistry & Engineering》:Mechanochromic Building Blocks with a Dynamic Chemical Cross-Linking Network in Shape Memory Polycaprolactone: A Model Strategy for Integrating Reversibility, Repeatability, and Recoverability into a Single Multiresponsive Material
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年10月22日 来源:ACS Sustainable Chemistry & Engineering 7.3
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多响应功能形状记忆聚合物的构建与性能研究。通过将机械变色 spiropyran 单体和动态 Diels-Alder 环化反应基团分别引入聚己内酯(PCL)的软段和网状点,成功开发兼具机械变色、形状记忆和热触发自愈功能的一体化材料。

迄今为止,已经报道了多种溶液状态下的响应行为,例如对温度、pH值和光的响应。然而,在块状材料中实现多重响应功能(尤其是那些可逆、可重复和自修复的功能)仍然是一个挑战,尤其是在材料受到外部刺激而受损或撕裂后。本研究提出了一种策略,将机械变色和动态共价键合的构建单元结合到形状记忆聚合物(SMP)的网络点和软段中,从而创造出具有多重响应能力的块状材料。通过使用聚己内酯(PCL)作为SMP基质,并在其切换段中加入螺吡喃(SP),以及在网络点处引入基于呋喃-马来酰亚胺Diels–Alder(DA)化学反应的分支单元,所得材料在受到机械应力时表现出机械变色现象,由于SMP效应而恢复形状,并通过热触发的可逆DA反应实现自修复。这项工作展示了通过各个构建单元的功能实现的同时变色、形状记忆和自修复特性。
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