[发明专利]基于硫辛酸类小分子化合物的光交联动态可逆超分子聚合物粘合剂的制备方法

说明书

本发明公开了一种基于硫辛酸类小分子化合物的光交联动态可逆超分子聚合物粘合剂的制备方法：将硫辛酸或硫辛酸衍生物加热搅拌熔融，然后加入交联剂搅拌，最后加入金属离子源搅拌，反应完毕后停止加热，趁热将熔融液移取至基底上，用另一基底热压得到黄色透明的超分子聚合物，用紫外‑可见光源照射，得到所述基于硫辛酸类小分子化合物的光交联动态可逆超分子聚合物粘合剂；本发明制备的超分子聚合物粘合剂主要以动态二硫键、氢键、金属配位键进行交联自组装；具有良好的生物相容性、较高的稳定性能、良好的均一性、光学透明性以及优异的机械性能、粘附性能和可逆回收。

技术领域

本发明属于材料化学技术领域，具体地说，涉及一种基于硫辛酸类小分子化合物的光交联动态可逆超分子聚合物粘合剂的制备方法。

背景技术

开发高性能粘附材料不仅适应工业和社会需求，而且对理解生物粘附的化学因素具有重要意义。传统的聚合物粘合剂往往依赖于共价聚合物主链，难以实现按需粘附，可逆粘附等动态性能。由于超分子化学的广泛发展，许多超分子工具得以开发，可逆的非共价或动态共价材料有望替代传统的共价材料。利用已有的超分子工具箱，超分子智能粘合材料正在兴起，其主要优点在于能根据外界刺激进行按需粘附/脱附，在可逆性创面敷料和半导体粘附等领域具有广阔的应用前景。

许多策略使用温度和化学刺激来调节粘附强度，而光的非接触远程刺激、时空可控、波长可调和无污染特点使其成为理想的刺激，这些独特的优势推动了光响应粘附材料的研究。在分子网络中引入光响应单元(如偶氮苯、二苯乙烯、螺吡喃、二芳基乙烯及其衍生物)，来构建光控动态系统是一种常见的策略。一个典型的例子是，将螺吡喃/二芳基乙烯光致变色剂掺杂到聚苯乙烯网络中，可以在不改变共价交联的情况下，引发紫外光诱导的附着力增强(Noncovalent photochromic polymer adhesion.Macromolecules.2018；51:2388-2394.)。然而，粘附可逆性受到内部聚合物结构永久变化的限制。因此，高分子量聚合物粘合剂由于其高粘度，往往难以实现完全脱粘和回收。与聚合物粘合剂相比，小分子粘合剂具有化学结构精确、易于分子工程设计、重现性高等优势，在基础研究和工业应用中都极具潜力。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于硫辛酸类小分子化合物的光交联动态可逆超分子聚合物粘合剂的制备方法。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

本发明的第一方面提供了一种基于硫辛酸类小分子化合物的光交联动态可逆超分子聚合物粘合剂的制备方法，包括以下步骤：

将硫辛酸或硫辛酸衍生物加热至70～200℃搅拌2～10min熔融，然后加入交联剂搅拌2～10min，最后加入金属离子源搅拌2～10min，所述硫辛酸或硫辛酸衍生物、交联剂、金属离子源的摩尔比为1:(0.01～1.5):(0.01～1)，金属离子源的摩尔数以金属离子的摩尔数计，反应完毕后停止加热，趁热移取30-100μL熔融液至基底上，用另一基底热压得到厚度为45～55μm的热聚物，用波长为300～450nm的紫外-可见光源照射20～60min，得到所述基于硫辛酸类小分子化合物的光交联动态可逆超分子聚合物粘合剂；

所述金属离子源是由金属无机盐和能溶解金属无机盐的有机溶剂组成，所述金属无机盐为氯化铁、氯化铜、硫酸铜、氯化锌、氯化钒、氯化钛、氯化钴、氯化镍中的至少一种，所述有机溶剂是丙酮、四氢呋喃、乙醇或甲醇中的至少一种。

所述硫辛酸或硫辛酸衍生物的结构如式I所示：

式I中，R₁为氢或C1～C4直链或支链烷基，R₂为氢或羧基(-COOH)，n为1～5的整数。