Page 18 - 《精细化工》2021年第9期
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·1732· 精细化工 FINE CHEMICALS 第 38 卷
以及特定结构的二硫键之间在一定条件下还可以发 合水凝胶。结果表明，纤维素纳米纤维（CNF）的
生网络重排，故被广泛地应用于自修复高分子材料 加入提高了 DCMC 基自愈合水凝胶的力学性能和
中。二硫键普遍存在于硫磺硫化橡胶中，直接利用 效率。LI 等 [28] 以纤维素纳米晶（CNC）、二硫化秋
其可以在氧化还原、热断裂、机械应力或光照等动 兰姆（TDS）、三乙醇胺 （TEA）、六亚甲基二异氰
态控制下发生可逆的共价交换反应实现聚合物的自 酸酯（HDI）为原料，二月桂酸二丁基锡（DBD）
修复 [26] 。 为催化剂，N,N-二甲基甲酰胺（DMF）为溶剂，通
纤维素由于极性基团含量较多，所以可以参与 过多加成的方法将硫脲二硫键嵌入凝胶中，制备了
制备基于动态氢键的自修复材料中，然而，氢键的 不同 CNC 含量（以凝胶总质量计）的自愈合凝胶，
相互作用力相对较弱，其修复性能不如共价键，因 结构如图 1 所示。结果显示，含 CNC 的凝胶在空气
此，在复合材料中引入二硫键逐渐成为研究的重点。 中可见光下可以迅速修复裂纹并恢复力学性能。
WANG 等 [27] 将双醛羧甲基纤维素（DCMC）与 3,3′- CNC 含量为 2.2%（70 mg 的 CNC 分散于 3.6 mL 的
二硫双(丙酰肼)（DTP）交联，制备了一种含有酰腙 DMF 中）的硫脲二硫功能化凝胶具有很高的伸长
键和二硫键且具有 pH 和氧化还原双重响应的自愈 性，可以伸长为其原始长度的约 42.6 倍。
图 1 纤维素在自修复材料中的应用 [17,20,24,28,33]
Fig. 1 Application of cellulose in self-healing materials [17,20,24,28,33]
以纤维素作为原料并在其中引入二硫键制备聚 1.2.4 金属-配位键
合物复合材料，不仅提高了材料的力学性能，而且基 金属-配位键具有动态可逆性，将其引入高分
于氢键和二硫键自修复机理，材料的修复率明显提高。 子体系中能够赋予材料刺激响应性 [29-30] 。此外，其
二硫键的引入使复合材料展现了较好的综合性能。 具有高选择性和强度可控性已被广泛应用于构筑
