唐传兵Macromolecules：氢键让生物基高分子材料变的更强学术资讯

来源：纳米人

生物基高分子材料不依赖于化石原料，具有良好的可再生性而受到研究者和企业的广泛关注。但是高高在上的成本以及和成本不匹配的性能给生物基高分子材料打上了“低性价比”的标签，难以和市面上其它高分子材料抗衡。如何让生物基高分子材料走进千家万户成了业界关心的头等大事。以便宜的植物油为原料合成生物基高分子材料，再辅以性能化手段成为解决生物基高分子材料“低性价比”的良方。

“良方”虽好，如何让性能化手段“助力”生物基高分子材料性能提升不是那么容易。这是因为来源于生物基的高分子材料往往有很多“臃肿”的或者很长的侧基，这就使得高分子链很难“纠缠”在一起。如何让这些生物基高分子“纠缠”在一起、“携手”提高材料力学性能成为需要解决的科学问题，研究者们也提出了一些方法：①采用超高分子量聚合物；②采用嵌段共聚物以缓解应力；③引入物理或者动态化学交联点，如超分子相互作用等。

基于上述考虑，唐传兵等人提出了一种简便但是很强大的超分子链缠结策略，利用氢键产生物理交联和缠结，从而显著提高了生物基高分子材料的力学性能。

他们在制备生物基高分子材料时利用含有羧基的化合物，如甲基丙烯酸、丙烯酸等，作为共聚单体同时也是质子供体，乙烯基吡啶为质子受体构筑氢键。结果发现当聚合物中酸和吡啶单体浓度在2~5wt%，可以在很大范围内调控材料力学性能：断裂应力为1.1~15.0 MPa，断裂伸长率为112~433%，韧性4.6~15.5 MJ/m3。这种方法为生物基高分子材料性能调控提供了一种新的思路，极大的促进这种材料的应用。

Meghan E. Lamm, Chuanbing Tang, et al. Tuning Mechanical Properties of Biobased Polymers by Supramolecular Chain Entanglement, macromolecules, 2019.

DOI：10.1021/acs.macromol.9b01828.

https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acs.macromol.9b01828

来源：nanoer2015 纳米人

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