Механически индуцированные химические изменения в полимерных материалах, страница 26

В конечном повторинии этого полимера азобензольный механофор был включен в центр полиамидной цепи(Mn ) 5 kDa). Амидные группы были связаны водородной связью и служили зажимом для цис-азобензола (рис. 43). Полиамидные олигомеры были затем включены в полиуреатный полимер при массовой доле 0,1% с помощью реакции с тольлен диизлцианатом (2,4 или 2,6 изомерами), этиленгликолем и ПЭГ. Пленки распыленного растворителя были облучены УФ светом во время нагрева до 100оС и затем были быстро охлаждены для того, чтобы позволить образование водородных связей и поймать цис изомер. Фленки, облученные при более низкой температуре (60оС и комнатной температуре) имели более высоки скорости термической изомеризации, которые авторы приписывали к небольшому количеству внутремолекулярных водородных связей и невысвобожденному натяжению матрицы, из-за цис-азобензола. Образцы были растянуты и отрелаксировали три раза для 2,3 или 4 кратного их исходной длинны. Эти полимеры, растянутые в 2 раза по отношению к исходной длинне показали слабое уменьшение в УФ абсорбции, которая была приписана к увеличенному рассеиванию света образцом. Образцы, растянутые в 3 или 4 раза по отношении к их исходной длинне показали значительное увеличениепика 380нм связанного с транс-азобензолом. К сожалению, так как термическое время жизни цис-азобензола только около 6 часов, его еспользование как материала, чувствительного к растяжеию ограничено.

Супрамолекулярные полимеры, держащие друг друга с помощью нековалентных сил, включая водородные связи, являются хорошо известными и обратимость этих нековалентных взаимодействий была использована для того, чтобы сделать уникальные термо, сольвато и фоточувствительные материалы. В 2008 Cordier et al. Доложил о резиноподобном водородно связанном супрамолекулярном полимере который обладал свойствами самозалечевания при комнатной температуре.Полимер состоял из олигомемеров, образованных полифункциональными карбокислотами и диэтилентатраамином, далее функционализированныо с помощью мощевины. Конечный материал твердо дкформируемым с Tg при 28оС. Эта олигомерная природа была подтверждена с помощью ЯМР, GPC, или измерениями внутренней текуческти; дальнейшие измерения дали молекулярный вес 5.1 kDa при сравнении с вязкостью полистереновых стандартов. Набухание с додеканом прямое легкое давление или водой имело результатом резиноподобные материалы с более низкими значениямиTg 8 и -15оС соответственно. Во время разлома или разрезания метареалла, (6 × 104 Pa) было преложенно на 15 секунд, за которым последовал период отдыха, который позволил образцам частично восстановить некоторые из их исходных механических свойств, такие как удлинение разрыва. Увеличенная эффективность лечения была доложена для образцов, подвергнутых более долгим временам отдыха. Если образцы были не сразу объединены неблюдалось уменьшение эффективности лечения. Это было приписано в реассоциации свободных Н-связывающих групп, образованных при разрущении, с соседними группами, что препятствовало рекомбинации при соединении разрушенных поверхностей. Исследователи не исключили другие возможные механизмы для лечения кроме образования новых водородных связей. Так как материалы выше своей Tg является восприимчивы к ползучести или вязкому течению во время долгих промежутком времени, полимерные цепи могут быть перезапутаны как наблюдалось для PMA (Tg ) 10 °C) или матераиллов набухщих с растворителем (см. раздел 4.1.3). Эффект стехиомерии кислоты и амина, побочные реакции полиамидов и другие условия приготовления на свойства полимера были изучены более глубоко, не смотря на то, что только исходный материал проявлял свойства самолечения. Более поздние исследования использовали разное колическтво 2-аминоэтилимидазолина (UDETA) для того, чтобы закрыть карбоксильные группы до реакции с DETA и мочевиной для того, чтобы сделать ряд супрамолекулярных полимеров от полукристаллических термопластиков до резин.