[發明專利]一種利用水凝膠涂層實現剛性材料宏觀超分子組裝的方法在審
| 申請號: | 202010313948.8 | 申請日: | 2020-04-20 |
| 公開(公告)號: | CN111533941A | 公開(公告)日: | 2020-08-14 |
| 發明(設計)人: | 成夢嬌;王興歡;孫英志;石峰 | 申請(專利權)人: | 北京化工大學 |
| 主分類號: | C08J7/18 | 分類號: | C08J7/18;C08J7/12;C08J7/16;C08J7/04;C08L67/04;C08F220/56;C08F222/38;C08F2/48;C23C26/00;C03C17/32;C09D151/02 |
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| 摘要: | |||
| 搜索關鍵詞: | 一種 利用 凝膠 涂層 實現 剛性 材料 宏觀 分子 組裝 方法 | ||
1.一種利用水凝膠涂層實現剛性材料宏觀超分子組裝的方法,其特征在于,利用含超分子官能團的水凝膠涂層組合實現剛性材料宏觀超分子組裝,所述剛性材料的尺寸在毫米級以上,所述含超分子官能團的水凝膠涂層組合包括第一含超分子官能團的水凝膠涂層和第二含超分子官能團的水凝膠涂層,所述第一含超分子官能團的水凝膠涂層和第二含超分子官能團的水凝膠涂層包括具備超分子識別與組裝功能的超分子相互作用基團,所述超分子相互作用基團包括主客體相互作用基團或者靜電相互作用基團,主客體相互作用基團包括主體基團和客體基團;所述靜電相互作用基團包括帶正電基團和帶負電基團;
所述第一含超分子官能團的水凝膠涂層包括主體基團與客體基團兩者中一個,或者帶正電基團與帶負電基團兩者中一個;所述第二含超分子官能團的水凝膠涂層包括主體基團與客體基團兩者中另一個,或帶正電基團與帶負電基團兩者中另一個;
具體實現剛性材料宏觀超分子組裝的方法,包括以下步驟:
(1)分別將所述的第一含超分子官能團的水凝膠涂層和第二含超分子官能團的水凝膠涂層以共價鍵形式接枝到剛性材料A和剛性材料B表面,得到表面具有第一含超分子官能團的水凝膠涂層的剛性材料A和表面具有第二含超分子官能團的水凝膠涂層的剛性材料B;
(2)將表面具有第一含超分子官能團的水凝膠涂層的剛性材料A和表面具有第二含超分子官能團的水凝膠涂層的剛性材料B組裝。
2.根據權利要求1所述實現剛性材料宏觀超分子組裝的方法,其特征在于,所述剛性材料A和剛性材料B為宏觀剛性材料,所述宏觀剛性材料的彈性模量大于2.5MPa,所述剛性材料A和剛性材料B分別或同時選自金屬、無機物或高分子材料。
3.根據權利要求1所述實現剛性材料宏觀超分子組裝的方法,其特征在于,步驟(1)的方法為:首先在剛性材料A和剛性材料B表面修飾雙鍵官能團;然后使剛性材料A和剛性材料B分別與所述的第一含超分子官能團的水凝膠涂層和第二含超分子官能團的水凝膠涂層通過雙鍵官能團發生共聚,得到表面具有第一含超分子官能團的水凝膠涂層的剛性材料A和表面具有第二含超分子官能團的水凝膠涂層的剛性材料B。
4.根據權利要求1所述實現剛性材料宏觀超分子組裝的方法,其特征在于,步驟(1)的方法為:首先在剛性材料A和剛性材料B表面修飾可與所述含超分子官能團的水凝膠中的官能團發生反應的反應性基團;然后使剛性材料A和剛性材料B分別與所述第一含超分子官能團的水凝膠涂層和第二含超分子官能團的水凝膠涂層反應發生化學反應,并實現凝膠預聚溶液的聚合,得到表面具有第一含超分子官能團的水凝膠涂層的剛性材料A和表面具有第二含超分子官能團的水凝膠涂層的剛性材料B;所述反應性基團選自巰基、氨基、羧基。
5.根據權利要求1所述實現剛性材料宏觀超分子組裝的方法,其特征在于,步驟(2)的方法為:將表面具有第一含超分子官能團的水凝膠涂層的剛性材料A與表面具有第二含超分子官能團的水凝膠涂層的剛性材料B,在水環境中使剛性材料A與剛性材料B表面接觸,進行組裝。
6.根據權利要求1所述實現剛性材料宏觀超分子組裝的方法,其特征在于,所述第一含超分子官能團的水凝膠涂層和第二含超分子官能團的水凝膠涂層均為三維網絡結構。
7.根據權利要求1所述實現剛性材料宏觀超分子組裝的方法,其特征在于,所述主體基團選自:環糊精、葫蘆脲,所述客體基團選自金剛烷、二茂鐵、偶氮苯;所述帶正電基團選自:氨基、吡啶基、咪唑鹽、季磷鹽,所述帶負電基團選自:磺酸基、羧酸基。
8.根據權利要求1所述實現剛性材料宏觀超分子組裝的方法,其特征在于,所述含超分子官能團的水凝膠涂層組合的制備方法為:將凝膠單體、帶有所述超分子相互作用基團的物質、交聯劑、引發劑溶解于溶劑中,然后在光照或熱作用下,引發凝膠單體的自由基共聚,得到所述第一含超分子官能團的水凝膠涂層或第二含超分子官能團的水凝膠涂層。
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