CN108342037A - 一种基于杂化交联网络动态聚合物的吸能方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于杂化交联网络动态聚合物的吸能方法，其特征在于，采用含有普通共价交联和动态共价键及可选的超分子氢键的杂化交联网络动态聚合物作为吸能材料进行吸能防护；其中，所述的动态共价键为无机硼酸酯键。此类动态聚合物结合了普通共价交联和动态共价键各自的优势，普通共价交联赋予了聚合物以一定的强度和稳定性，动态聚合物中动态共价键所具有的强动态可逆性，使得所述动态聚合物具有能量耗散和吸能特性，以其作为吸能材料使用可以提供良好的阻尼、减震、隔音、消声、抗冲击、高韧性等功能，特别是应用于运动和日常生活与工作的身体防护、军警身体防护、防爆、空降和空投防护、汽车防撞、电子电器产品抗冲击防护等方面。

Description

一种基于杂化交联网络动态聚合物的吸能方法
技术领域
本发明涉及一种吸能方法，具体涉及一种基于由普通共价交联和动态共价交联构成的动态聚合物的吸能方法。
背景技术
在日常生活、运动、休闲娱乐、军事、警务、安保、医护、生产等活动中，人体、动物体和物品等经常受到撞击、振动、震动、爆炸、声音等物理冲击的严重影响。通过使用吸能材料进行吸能，可以对这类物理冲击起到有效的防护、缓解。这些吸能方法分为主动式吸能与被动式吸能。主动式吸能包括使用减振器等方法，被动式吸能包括使用具有吸能功能的材料等方法。用于吸能的材料主要有金属、聚合物、复合材料等材料。其中，聚合物材料的能量损耗来源主要有以下几种：1、利用聚合物在其玻璃化转变温度附近具有高损耗因子的现象吸能。这种方法由于材料处在玻璃化转变温度附近，材料的力学性能对温度变化敏感，在使用过程中材料的力学性能易随环境温度的变化而剧烈变化，给使用带来困难；2、利用共价键等化学键的断裂以及材料内部产生裂纹甚至材料整体的断裂等过程吸能，在上述各过程中，共价键的断裂与宏观的裂纹、断裂不但无法恢复，还将导致材料的力学性能降低，在一次或少数几次吸能过程后，材料必须及时替换才能维持原有的性能；3、利用形变，特别是聚合物橡胶态或粘弹态的较大形变所带来的分子链段间的内摩擦吸能，这种方法通常需要材料发生较大的形变才能产生显著的效果，而当材料发生能量高损耗的形变后，往往无法恢复到原来的形状，无法继续使用，必须被更换。
在现有技术中，用做吸能的聚合物材料常见的结构有基于上述各种能量损耗机理而设计得到的聚合物合金、聚合物互穿网络、聚合物弹性体等。这些用于吸能的结构往往是上述各机理的简单叠加，与单一的上述机理相比虽然一定程度上扩大了吸能范围，提升了吸能效率，但仍然无法避免其不足。
因此，需要发展一种新的吸能方法，特别是利用引入一种新的能量吸收和损耗机理的聚合物来进行吸能，以解决现有技术中存在的问题。
发明内容
本发明针对上述背景，提供了一种基于杂化交联网络动态聚合物的吸能方法，其特征在于，采用含有普通共价交联和动态共价键及可选的超分子氢键的杂化交联网络动态聚合物作为吸能材料进行吸能防护；其中，所述的普通共价交联由普通共价键实现，所述的动态共价键为无机硼酸酯键，且所述的普通共价交联在至少一个交联网络中达到普通共价交联的凝胶点以上。所述的杂化交联网络动态聚合物在具有良好的力学强度和一定的韧性的同时，也表现出良好的动态可逆性，并可通过无机硼酸酯键和氢键的可逆断裂来吸收能量，赋予了动态聚合物以良好的抗冲击防护性，还可体现出刺激响应性、自修复性及可塑性等功能特性，从而提供了一种新型的吸能方法。
本发明通过如下技术方案予以实现：
本发明涉及一种基于杂化交联网络动态聚合物的吸能方法，其特征在于，提供一种杂化交联网络动态聚合物，并以其作为吸能材料进行吸能防护；其中，所述的杂化交联网络动态聚合物，其含有普通共价交联和动态共价键；其中，所述的普通共价交联由普通共价键实现，所述的动态共价键是无机硼酸酯键，且所述的普通共价交联在至少一个交联网络中达到普通共价交联的凝胶点以上。
本发明中所述的杂化交联网络动态聚合物中，还可选地包含有超分子氢键作用，其中，超分子氢键作用可以是链内非交联作用和/或链间交联作用和/或非交联作用。
在本发明的实施方式中，动态聚合物可以由一个或多个交联网络所构成。当动态聚合物仅由一个交联网络构成时，在所述的交联网络结构中同时包含有所述的普通共价交联和动态共价交联。当动态聚合物由两个或多个交联网络构成时，其可以由两个或多个相互共混的交联网络构成，也可以由两个或多个相互穿插的交联网络构成，也可以由两个或多个部分相互穿插的交联网络构成，也可以由以上三种交联网络进行组合构成，但本发明不仅限于此。
根据本发明的一个优选实施方式(第一种网络结构)，所述的动态聚合物仅含有一个交联网络，并且此交联网络同时含有普通共价交联和无机硼酸酯键交联，其中，普通共价交联的交联度在其凝胶点以上。
根据本发明的另一个优选实施方式(第二种网络结构)，所述的动态聚合物含有两个交联网络，其中一个交联网络仅含有普通共价交联且普通共价交联的交联度在其凝胶点以上，另外一个交联网络仅含有无机硼酸酯键交联。
根据本发明的又一个优选实施方式(第三种网络结构)，所述的动态聚合物含有两个交联网络，其中一个交联网络同时含有普通共价交联和无机硼酸酯键交联，另外一个交联网络仅含有普通共价交联，并且所述的普通共价交联在至少一个交联网络中达到普通共价交联的凝胶点以上。
根据本发明的又一个优选实施方式(第四种网络结构)，所述的动态聚合物含有两个交联网络，其中一个交联网络同时含有普通共价交联和无机硼酸酯键交联，另外一个交联网络亦同时含有普通共价交联和无机硼酸酯键交联，但两个交联网络不同，并且所述的普通共价交联在至少一个交联网络中达到普通共价交联的凝胶点以上。
根据本发明的一个优选实施方式(第五种网络结构)，所述的动态聚合物仅含有一个交联网络，并且此交联网络仅含有普通共价交联且普通共价交联的交联度在其凝胶点以上，含有无机硼酸酯键交联的动态聚合物以颗粒形状分散在普通共价交联网络中。
根据本发明的一个优选实施方式(第六种网络结构)，所述的动态聚合物仅含有一个交联网络，并且此交联网络仅含有普通共价交联且普通共价交联的交联度在其凝胶点以上，含有无机硼酸酯键的非交联动态聚合物分散在普通共价交联网络中。
本发明还可以有其他多种多样的杂化网络结构实施方式，一个实施方式中可以包含三个或其以上相同或不相同的网络，同一个网络中可以包含不同的普通共价交联和/或不同的无机硼酸酯键交联，同时还可选地包含有相同或不同的超分子氢键作用，其中超分子氢键作用可以与普通共价交联和/或动态共价交联在同一个交联网络中或者在独立的交联网络中或者部分与共价交联网络相互作用。任何一个网络的任何一种交联的交联度也可以合理地进行控制，以达到调控平衡结构和动态性能的目的。本领域的技术人员可以根据本发明的逻辑和脉络，合理有效地实现。
在本发明的一个优选实施方式(第一网络)中，所述的杂化交联网络动态聚合物仅含有一个交联网络，并且此交联网络同时含有普通共价交联和动态共价交联及可选的超分子氢键其中，普通共价交联的交联度在其凝胶点以上。优选所述的杂化交联网络动态聚合物含有普通共价交联和动态共价交联且不含超分子氢键基团，且其具有一个或多个玻璃化转变温度，并且至少有一个玻璃化转变温度不高于100℃，优选至少有一个玻璃化转变温度不高于50℃，更进一步优选至少有一个玻璃化转变温度不高于25℃，最优选各个玻璃化转变温度均不高于25℃；更优选所述的杂化交联网络动态聚合物含有普通共价交联和动态共价交联及侧氢键基团；最优选所述的杂化交联网络动态聚合物含有普通共价交联和动态共价交联及骨架氢键基团和侧氢键基团。
本发明中所述的“普通共价键”，指的即是传统意义上的除动态共价键以外的共价键，其为原子间通过共用电子对所形成的一种相互作用，在通常温度下(一般不高于100℃)和通常时间内(一般小于1天)较难发生断裂，其包括但不仅限于通常的碳-碳键、碳-氧键、碳-氢键、碳-氮键、碳-硫键、氮-氢键、氮-氧键、氢-氧键、氮-氮键等。
在本发明中，所述的无机硼酸酯键，其具有如下所示结构中的至少一种：
其中，K1、K2、K3各自独立地选自氢原子、氟原子、氯原子、溴原子、碘原子、氧原子、硫原子、硼原子、氮原子、硅原子；a为与K1、K2、K3相连的连接个数；当K1、K2、K3为氢原子、氟原子、氯原子、溴原子、碘原子时，a为0；当K1、K2、K3为氧原子、硫原子时，a为1；当K1、K2、K3为硼原子、氮原子时，a为2；当K1、K2、K3为硅原子时，a为3；表示与聚合物链、交联链接或者其他任意合适的基团的连接，且连在同一个原子上的两个可以同时连在另一个原子上形成双键，连在同一个原子上的三个可以同时连在另一个原子上形成三键，连在同一个碳原子上的三个连接还可以作为芳环的一部分；其中任两个或两个以上的可以连成桥或不成桥，所述的无机硼酸酯键通过至少一个所述连接接入聚合物链中；其中结构式(2)或(3)若两个碳原子通过两个或两个以上的连接成环状无机硼酸酯结构，则其为第六个原子为杂原子的六元环或为任意七元及其以上的环。
在本发明的实施方式中，所述的无机硼酸酯键由无机硼酸基元与单羟基基元反应生成。
在本发明中所述的无机硼酸基元，其选自但不仅限于无机硼酸基、无机硼酸酯基、无机硼酸盐基、无机卤化硼基、无机硼烷基及其组合；其中，无机硼酸基元优选无机硼酸基、无机硼酸酯基及无机卤化硼基。
其中，所述的无机硼酸基，其指的是化合物结构中至少包含一个由硼原子以及与该硼原子相连的一个羟基所组成的结构基元(B-OH)，而且化合物中与硼原子直接连接的原子可以选自除碳原子外其他任意合适的原子，其中一个羟基(-OH)即为一个官能团。
其中，所述的无机硼酸酯基，其指的是化合物结构中至少包含一个由硼原子、与该硼原子相连的一个氧原子和与该氧原子相连的烃基或硅烷基所组成的结构基元(B-OR，其中R为以碳、氢原子为主的烃基或以硅、氢原子为主的硅烷基，其通过碳原子或硅原子与氧原子相连)，而且化合物中与硼原子直接连接的原子可以选自除碳原子外其他任意合适的原子，其中一个酯基(-OR)即为一个官能团。
其中，所述的无机硼酸盐基，其指的是化合物结构中至少包含一个由硼原子以及与该硼原子相连的一个氧负离子所组成的结构基元(B-O-)和至少包含一个正离子(Mn+，其为一价、二价或三价阳离子，其选自但不仅限于Li+、Na+、K+、Ni+、Ag+、NH4 +、Mg2+、Ca2+、Zn2+、Ba2 +、Fe2+、Cu2+、Mn2+、Al3+、Fe3+)，而且化合物中与硼原子直接连接的原子可以选自除碳原子外其他任意合适的原子，其中一个氧负离子(-O-)即为一个官能团。
其中，所述的无机卤化硼基，其指的是化合物结构中至少包含一个由硼原子以及与该硼原子相连的一个卤素原子(F、Cl、Br、I)所组成的结构基元(B-F、B-Cl、B-Br、B-I)，而且化合物中与硼原子直接连接的原子可以选自除碳原子外其他任意合适的原子，其中一个卤素原子(-F、-Cl、-Br、-I)即为一个官能团，其也可以通过水解形成无机硼酸基，形成的一个无机硼羟基(-OH)即为一个官能团。
其中，所述的无机硼烷基，其指的是化合物结构中至少包含一个由硼原子以及与该硼原子相连的一个氢原子所组成的结构基元(B-H)，而且化合物中与硼原子直接连接的原子可以选自除碳原子外其他任意合适的原子，其中一个氢原子(-H)即为一个官能团。
在本发明中所述的无机硼酸基元中的一个硼原子上可以连接至少一个羟基、至少一个酯基、至少一个卤素原子、至少一个氧负离子、至少一个氢原子中的一种，也可以同时连接至少一个羟基、至少一个酯基、至少一个卤素原子、至少一个氧负离子、至少一个氢原子中的至少两种，即无机硼酸基元上的硼原子可以连接至少一个羟基、至少一个酯基、至少一个卤素原子、至少一个氧负离子、至少一个氢原子中的一种或多种之间的任意合适的组合，而且化合物中与硼原子直接连接的原子可以选自除碳原子外其他任意合适的原子，其中一个羟基、一个酯基、一个卤素原子、一个氧负离子、一个氢原子即为一个官能团。
在本发明中所述的单羟基基元，指的是由碳原子以及与该碳原子相连的羟基所组成的结构基元(C-OH)，其能够与无机硼酸基元反应生成所述的动态无机硼酸酯键。需要指出的是，本发明所述单羟基基元中的羟基除了可以与无机硼酸基元反应生成动态无机硼酸酯键外，还可以与其他反应性基团参与反应。与无机硼酸基元反应生成动态无机硼酸酯键的单羟基基元中的羟基可称为官能团且单羟基基元中的一个羟基(-OH)即为一个官能团；单羟基基元中与其他反应性基团反应的羟基可视为其他反应性基团。当单羟基基元中的羟基只作为其他反应性基团参与反应时，此时含单羟基基元的化合物为本发明所述的含其他反应性基团的化合物，其范围不受限制，其可以为任意的一元醇化合物、多元醇化合物。
在本发明的实施方式中，所述的动态聚合物还可选地含有超分子氢键作用。所述的可选地含有的超分子氢键作用，其由存在于动态聚合物杂化交联网络的聚合物骨架链、侧基、侧链、支链、分叉链、端基以及非交联型聚合物骨架链、侧基、侧链、支链、分叉链、端基中任一处或多处的氢键基团参与形成。
在本发明中所述的可选的超分子氢键作用，其为任意合适的通过氢键所建立的超分子作用，其一般是通过与电负性大的原子Z共价相连的氢原子与电负性大、半径小的原子Y在Z与Y之间以氢为媒介，生成Z-H…Y形式的氢键链接，其中，所述的Z、Y为任意合适的电负性大而半径小的原子，其可为同种元素也可以为不同种元素，其可选自F、N、O、C、S、Cl、P、Br、I等原子，更优选为F、N、O原子，更优选为O、N原子。
在本发明的实施方式中，所述的超分子氢键作用可以通过任意合适的氢键基团之间存在的非共价相互作用产生。其中，所述的氢键基团优选含有以下结构成分：
更优选含有以下结构成分中的至少一种：
其中，表示与聚合物链、交联链接或者其他任意合适的基团(包括氢原子)的连接。在本发明的实施方式中，氢键基团可选自酰胺基、氨基甲酸酯基、脲基、硫代氨基甲酸酯基以及以上基团的衍生物等。
在本发明中所述的骨架氢键基团包括主链骨架氢键基团和侧链骨架氢键基团；其中，所述的主链骨架(包括非交联聚合物主链骨架和/或交联聚合物网络链骨架)氢键基团为存在于聚合物主链骨架上的氢键基团，其中至少部分原子是主链骨架的组成部分；所述的侧链/支链/分叉链骨架上的氢键基团，称为侧链骨架氢键基团，包括但不仅限于所述主链骨架氢键基团结构的基团。
在本发明中所述的侧氢键基团包括所述的侧链骨架氢键基团和侧基氢键基团；其中，所述的侧基氢键基团为聚合链(包括侧链)侧基上的氢键基团，其中，侧基氢键基团也可存在于侧基的多级结构上，合适的侧基氢键基团可以包括具有所述主链骨架氢键基团结构的基团。
在本发明的实施方式中，可至少利用以下几种化合物进行合理配方组合作为原料反应获得所述的杂化交联动态聚合物：
含有至少一种无机硼酸基元的无机硼化合物(I)；含有单羟基基元的化合物(II)；同时含有至少一种无机硼酸基元以及单羟基基元的化合物(III)；含有无机硼酸酯键和其他反应性基团的化合物(IV)；不含有无机硼酸基元、单羟基基元以及无机硼酸酯键但含有其他反应性基团的化合物(V)；其中，无机硼化合物(I)、含单羟基基元的化合物(II)和化合物(V)不单独作为原料制备所述的动态聚合物材料。
所述的无机硼化合物(I)、含有单羟基基元的化合物(II)、化合物(III)、化合物(IV)、化合物(V)，其可以是分子量不超过1000Da的小分子化合物，也可以是分子量大于1000Da的大分子化合物；在无机硼化合物(I)、含有单羟基基元的化合物(II)、化合物(III)中，可以含有或者不含有其他反应性基团。
所述的其他反应性基团，指的是能够自发地，或者能够在引发剂或光、热、辐照、催化等条件下进行化学反应生成普通共价键的基团，特别是可以聚合和/或交联的基团，合适的基团包括但不仅限于：羟基、羧基、羰基、酰基、酰胺基、酰氧基、氨基、醛基、磺酸基、磺酰基、巯基、烯基、炔基、氰基、嗪基、肟基、肼基、胍基、卤素、异氰酸酯基团、酸酐基团、环氧基团、丙烯酸酯基团、丙烯酰胺基团、马来酰亚胺基团、琥珀酰亚胺酯基团、降冰片烯基团、偶氮基团、叠氮基团、杂环基团、三唑啉二酮、碳自由基、氧自由基等；优选羟基、氨基、巯基、烯基、异氰酸酯基团、环氧基团、丙烯酸酯基团、丙烯酰胺基团。
在本发明的实施方式中，所述含有至少一种无机硼酸基元的无机硼化合物(I)指的是与硼原子直接相连的原子中没有碳原子的含硼化合物。在本发明中所述的无机硼酸基元，其可选自但不仅限于无机硼酸基、无机硼酸酯基、无机硼酸盐基、无机卤化硼基、无机硼烷基及其组合。
所述的含有单羟基基元的化合物(II)，其可以用如下结构表示：
其中，G为含有单羟基基元的模块；n为模块G的个数，n≥1；J为单个模块G上的取代基团，或者为两个或多个模块G之间的连接基团，其选自以下任一种或任几种结构：氢原子、杂原子基团、分子量不超过1000Da的小分子烃基、分子量大于1000Da的聚合物链残基、分子量不超过1000Da的无机小分子链残基、分子量大于1000Da的无机大分子链残基、单键、碳碳双键、碳碳三键、杂原子连接基、分子量不超过1000Da的二价或多价小分子烃基、分子量大于1000Da的二价或多价聚合物链残基、分子量不超过1000Da的二价或多价无机小分子链残基、分子量大于1000Da的二价或多价无机大分子链残基；其中，n＝1时，J为单个模块G上的取代基团，其选自氢原子、杂原子基团、分子量不超过1000Da的小分子烃基、分子量大于1000Da的聚合物链残基、分子量不超过1000Da的无机小分子链残基、分子量大于1000Da的无机大分子链残基中的任一种或任几种；n>1时，J为两个或多个模块G之间的连接基团，其选自单键、碳碳双键、碳碳三键、杂原子连接基、分子量不超过1000Da的二价或多价小分子烃基、分子量大于1000Da的二价或多价聚合物链残基、分子量不超过1000 Da的二价或多价无机小分子链残基、分子量大于1000Da的二价或多价无机大分子链残基；q为基团J的个数，q≥1；
所述的化合物(III)，其以如下结构表示：
其中，A为无机硼酸基元的模块；x为A的个数，x≥1；G为含有单羟基基元的模块；y为模块G的个数，y≥1；T为两个或多个A之间、或者两个或多个G之间、或者A与G之间的连接基团，其选自以下任一种或任几种结构：单键、杂原子连接基、分子量不超过1000Da的二价或多价小分子烃基、分子量大于1000Da的二价或多价聚合物链残基；v为基团T的个数，v≥1；
所述的化合物(IV)，其以如下结构表示：
其中，E为含有无机硼酸酯键的模块；u为模块E的个数，u≥1；Y为单个模块E上的取代基团，或者为单个模块E上的取代基团和两个或多个模块E之间的连接基团，且至少一个基团Y与无机硼酸酯键的碳原子相连，至少一个基团Y与无机硼酸酯键的硼原子直接相连的杂原子相连；其中，在至少一个基团Y中含有至少一个其他反应性基团，并且在所有基团Y中含有的其他反应性基团数大于等于2；所述的基团Y，其选自以下任一种或任几种结构：分子量不超过1000Da的小分子烃基、分子量大于1000Da的聚合物链残基、单键、杂原子连接基、分子量不超过1000Da的二价或多价小分子烃基、分子量大于1000Da的二价或多价聚合物链残基；其中，u＝1时，Y为单个模块E上的取代基团，其选自分子量不超过1000Da的小分子烃基、分子量大于1000Da的聚合物链残基中的至少一种；u>1时，Y为单个模块E上的取代基团和两个或多个模块E之间的连接基团，其选自分子量不超过1000Da的小分子烃基、分子量大于1000Da的聚合物链残基中的至少一种以及单键、杂原子连接基、分子量不超过1000Da的二价或多价小分子烃基、分子量大于1000Da的二价或多价聚合物链残基中的至少一种；r为基团Y的个数，r≥2。
其中，所述的无机硼酸基，其指的是化合物结构中至少包含一个由硼原子以及与该硼原子相连的一个羟基所组成的结构基元(B-OH)，而且化合物中与硼原子直接连接的原子可以选自除碳原子外其他任意合适的原子，优选自氢原子、氟原子、氯原子、溴原子、碘原子、氧原子、硫原子、硼原子、氮原子、硅原子。
其中，所述的无机硼酸酯基，其指的是化合物结构中至少包含一个由硼原子、与该硼原子相连的一个氧原子和与该氧原子相连的烃基或硅烷基所组成的结构基元(B-OR，其中R为以碳、氢原子为主的烃基或以硅、氢原子为主的硅烷基，其通过碳原子或硅原子与氧原子相连)，而且化合物中与硼原子直接连接的原子可以选自除碳原子外其他任意合适的原子，优选自氢原子、氟原子、氯原子、溴原子、碘原子、氧原子、硫原子、硼原子、氮原子、硅原子。
其中，所述的无机硼酸盐基，其指的是化合物结构中至少包含一个由硼原子以及与该硼原子相连的一个氧负离子所组成的结构基元(B-O-)和至少包含一个正离子(Mn+，其为一价、二价或三价阳离子，其选自但不仅限于Li+、Na+、K+、Ni+、Ag+、NH4 +、Mg2+、Ca2+、Zn2+、Ba2 +、Fe2+、Cu2+、Mn2+、Al3+、Fe3+)，而且化合物中与硼原子直接连接的原子可以选自除碳原子外其他任意合适的原子，优选自氢原子、氟原子、氯原子、溴原子、碘原子、氧原子、硫原子、硼原子、氮原子、硅原子。
其中，所述的无机卤化硼基，其指的是化合物结构中至少包含一个由硼原子以及与该硼原子相连的一个卤素原子(F、Cl、Br、I)所组成的结构基元(B-F、B-Cl、B-Br、B-I)，而且化合物中与硼原子直接连接的原子可以选自除碳原子外其他任意合适的原子，优选自氢原子、氟原子、氯原子、溴原子、碘原子、氧原子、硫原子、硼原子、氮原子、硅原子。
其中，所述的无机硼烷基，其指的是化合物结构中至少包含一个由硼原子以及与该硼原子相连的一个氢原子所组成的结构基元(B-H)，而且化合物中与硼原子直接连接的原子可以选自除碳原子外其他任意合适的原子，优选自氢原子、氟原子、氯原子、溴原子、碘原子、氧原子、硫原子、硼原子、氮原子、硅原子。
所述的含有单羟基基元的模块G，其选自以下任一种或任几种结构：
其中，K4、K5、K6、K7为与碳原子直接相连的基团，其各自独立地选自以下任一种结构：氢原子、杂原子基团、分子量不超过1000Da的小分子烃基、分子量大于1000Da的聚合物链残基、分子量不超过1000Da的无机小分子链残基、分子量大于1000Da的无机大分子链残基；其中，A4、A5中的环状结构的成环原子各自独立地为碳原子、硅原子或其他杂原子，且至少一个成环原子为碳原子并构成醇羟基，且至少一个成环原子与基团J或基团T相连；
所述的含有无机硼酸酯键的模块E，其具有如下所示结构中的至少一种：
其中，K8、K9、K10各自独立地选自氢原子、氟原子、氯原子、溴原子、碘原子、氧原子、硫原子、硼原子、氮原子、硅原子；b为与K8、K9、K10相连的连接个数；当K8、K9、K10为氢原子、氟原子、氯原子、溴原子、碘原子时，b为0；当K8、K9、K10为氧原子、硫原子时，b为1；当K8、K9、K10为硼原子、氮原子时，b为2；当K8、K9、K10为硅原子时，b为3；表示与聚合物链、交联链接或者其他任意合适的基团的连接；其中结构式(6)或(7)若两个碳原子通过两个或两个以上的连接成环状无机硼酸酯结构，则其为第六个原子为杂原子的六元环或为任意七元及其以上的环。
所述的杂原子基团，其选自以下任一种基团：卤素、羟基、硫醇、羧基、硝基、伯胺基、硅基、磷基、三氮唑、异噁唑、酰胺基、酰亚胺基、硫代酰胺基、烯胺基、碳酸酯基、氨基甲酸酯基、硫代氨基甲酸酯基、硫酯基、硫代酯基、原酸酯基、磷酸酯基、亚磷酸酯基、次磷酸酯基、膦酸酯基、磷酰基、亚磷酰基、次磷酰基、硫代磷酰基、硫代亚磷酰基、硫代次磷酰基、碳酰胺、硫代酰胺、磷酰胺、亚磷酰胺、焦磷酰胺、环磷酰胺、异环磷酰胺、硫代磷酰胺、乌头酰基、肽键、肼基、酰肼基、硫代碳酰肼基、偶氮羰酰肼基、硫代偶氮羰酰肼基、肼基甲酸酯基、肼基硫代甲酸酯基、卡巴肼、硫代卡巴肼、偶氮基、脲基、异脲基、异硫脲基、脲基甲酸酯基、硫脲基甲酸酯基、胍基、脒基、氨基胍基、氨基脒基、亚氨酸基、亚氨酸硫酯基、硝酰基、亚硝酰基、磺酸基、磺酸酯基、亚磺酸酯基、磺酰胺基、亚磺酰胺基、磺酰肼基、磺酰脲基、马来酰亚胺、三唑啉二酮；
所述的分子量不超过1000Da的小分子烃基，其选自以下组中任一种、任一种的不饱和形式、任一种的被取代形式、任一种的被杂化形式及其组合：C1-71烷基、环C3-71烷基、苯基、苄基、芳烃基；
所述的分子量大于1000Da的聚合物链残基，其选自均聚或共聚形式的碳链聚合物残基、杂链聚合物残基、元素有机聚合物残基；
所述的分子量不超过1000Da的小分子硅烷基，其选自以下组中任一种、任一种的不饱和形式、任一种的被取代形式、任一种的被杂化形式及其组合：硅碳烷链残基、硅氧烷链残基、硅硫烷链残基、硅氮烷链残基；
所述的分子量不超过1000Da的无机小分子链残基，其选自以下组中任一种、任一种的不饱和形式、任一种的被取代形式、任一种的被杂化形式及其组合：硅烷链残基、硅氧化合物链残基、硫硅化合物链残基、硫氮化合物链残基、磷腈化合物链残基、磷氧化合物链残基、硼烷链残基；
所述的分子量大于1000Da的无机大分子链残基，其选自以下组中任一种、任一种的不饱和形式、任一种的被取代形式、任一种的被杂化形式及其组合：聚硅烷链残基、聚硅氧烷链残基、聚硫硅链残基、聚硫氮链残基、聚磷酸链残基、聚磷腈链残基、聚氯代磷腈链残基、聚硼烷链残基；或者选自以下组中任一种带有残基的无机大分子或任一种经过表面改性的带有残基的无机大分子：沸石型分子筛、磷酸铝分子筛、磷酸锆分子筛、杂多酸盐分子筛、金刚石、石墨、石墨烯、氧化石墨烯、碳纳米管、富勒烯、碳纤维、白磷、红磷、五氧化磷、硫化钼、二氧化硅、二硫化硅、氮化硅、碳化硅、滑石、高岭土、蒙脱石、云母、石棉、长石、水泥、玻璃、石英、陶瓷、氧化硼、氮化硫、硅化钙、硅酸盐、玻璃纤维、氧化铍、氧化镁、氧化汞、硼氢化物、氮化硼、碳化硼、氮化铝、水铝石、水铝矿、刚玉、二氧化钛；
所述的单键，其选自碳碳单键、碳氧单键、碳硫单键、碳氮单键、碳硅单键、硅硅单键、氮氮单键、硅氮单键；
所述的杂原子连接基，其选自以下任一种或任几种的组合：醚基、硫基、硫醚基、二价叔胺基、三价叔胺基、二价硅基、三价硅基、四价硅基、二价磷基、三价磷基、二价硼基、三价硼基。
在本发明的实施方式中，反应物原料中的无机硼酸基元与单羟基基元能够在加热、辐射、光照等条件下或者在引发剂、催化剂等添加剂的作用下进行动态共价交联形成无机硼酸酯键；反应物中能够进行普通共价交联的其他反应性基团，也能够在加热、辐射、光照等条件下或者在引发剂、交联剂、固化剂等添加剂的作用下进行普通共价交联形成普通共价键，从而与无机硼酸酯键一同构成动态聚合物的杂化交联网络。
在本发明的实施方式中，根据聚合物主体成分及其反应方式，所述的动态聚合物的交联网络骨架链可由丙烯酸酯类聚合物、丙烯酰胺类聚合物、聚醚类聚合物、聚酯类聚合物、聚酰胺类聚合物、聚氨酯类聚合物、聚烯烃类聚合物中的至少一种链段所构成。
本发明优选提供一种聚丙烯酸酯类的杂化交联网络动态聚合物。所述的聚丙烯酸酯类的动态聚合物，其指的是本发明中所述的动态聚合物的交联网络骨架结构主要由含有丙烯酸基团、丙烯酸酯基团中的一种或其组合的聚合物链段所构成。
本发明优选提供一种聚烯烃类的杂化交联网络动态聚合物。所述的聚烯烃类的动态聚合物，其指的是本发明中所述的动态聚合物的交联网络骨架结构主要由饱和或不饱和的烯烃聚合物链段所构成。其中，所述的烯烃聚合物链段，可选自以下任一种或任几种的组合：聚乙烯链段、聚丙烯链段、聚异丁烯链段、聚苯乙烯链段、聚氯乙烯链段、聚偏氯乙烯链段、聚氟乙烯链段、聚四氟乙烯链段、聚三氟氯乙烯链段、聚醋酸乙烯酯链段、聚乙烯基烷基醚链段、聚丁二烯链段、聚异戊二烯链段、聚氯丁二烯链段、聚降冰片烯链段等。
本发明优选提供一种聚氨酯类的杂化交联网络动态聚合物。所述的聚氨酯类的动态聚合物，其指的是本发明中所述的动态聚合物的交联网络骨架结构主要由含有氨基甲酸酯基、脲基、硫代氨基甲酸酯基中的一种或其组合的聚合物链段所构成。
在本发明的实施方式中，所述杂化交联网络的动态聚合物或其组成的形态可以是普通固体、弹性体、凝胶(包括水凝胶、有机凝胶、齐聚物溶胀凝胶、增塑剂溶胀凝胶、离子液体溶胀凝胶)、泡沫等。
在本发明的实施方式中，动态聚合物在制备过程中还可以选择性地加入某些可添加/使用的其他聚合物、助剂、填料进行共混来共同组成动态聚合物。
其中，所述的其他聚合物选自以下任一种或任几种：天然高分子化合物、合成树脂、合成橡胶、合成纤维。
其中，所述的助剂选自以下任一种或任几种：催化剂、引发剂、抗氧剂、光稳定剂、热稳定剂、增韧剂、润滑剂、脱模剂、增塑剂、发泡剂、动态调节剂、抗静电剂、乳化剂、分散剂、着色剂、荧光增白剂、消光剂、阻燃剂、成核剂、流变剂、增稠剂、流平剂。
其中，所述的填料选自以下任一种或任几种：无机非金属填料、金属填料、有机填料。
在本发明的实施方式中所述的基于杂化交联网络动态聚合物的吸能方法，可应用于运动和日常生活与工作的身体防护、军警身体防护、防爆、空降和空投防护、汽车防撞、电子电器产品抗冲击防护、隔音、消声、减震。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
(1)在本发明提供的吸能方法中，用于吸能的杂化交联网络动态聚合物融合了普通共价交联、动态共价无机硼酸酯键以及可选的超分子氢键作用，充分利用并结合了各自的优点。
普通共价交联为动态聚合物提供了一个强而稳定的网络结构，聚合物可以保持平衡结构，也即尺寸稳定性；而动态共价无机硼酸酯键交联则为动态聚合物提供了一个共价的可自发地或在外界作用下可逆变化的动态网络结构，从而实现了动态共价键与普通共价键的“动静结合”，在聚合物网络中表现出协同作用。基于无机硼酸酯键和可选的氢键作用的强动态性，聚合物可以表现出胀流性，从而产生从蠕变性到高弹性的转变，对冲击力分散的能力大大提高，从而达到优异的抗冲击效果；由于普通共价交联的存在，聚合物具有自支撑性，免去采用囊袋对聚合物进行装裹但却可能泄露的麻烦，具有优异的实用性。传统的交联结构中由于没有分子间滑移作用且键断裂能普遍较高，基本需要依靠交联点间链段受力时的伸长来提供韧性，因此得到的交联聚合物一般韧性比较有限，而在聚合物中引入动态共价键后，动态共价键在外力作用下能以“可牺牲键”的形式进行断裂，从而耗散大量的能量，为交联聚合物提供了足够的韧性，使得交联聚合物在拥有交联结构固有的力学强度和稳定性的同时，也拥有优异的拉伸韧性和抗撕裂性。相比于传统的普通共价交联聚合物，本发明中的无机硼酸酯键能够凭借其较高的动态可逆性以及应力敏感性，使得交联聚合物能够及时、迅速地对外力做出反应；而相比于现有的超分子交联聚合物，本发明中的无机硼酸酯键又因其共价性质在断裂过程中能够耗散更多的能量，从而更好地提升材料的吸能特性和韧性。而且无机硼酸酯键的断裂是可逆的，可复原的，赋予材料以耐用性。利用本发明所采用的设计思路，在保留了传统交联聚合物力学强度、稳定性等特性的同时，具有优异的抗冲击性能，同时改变了传统交联聚合物断裂伸长率低，韧性差的缺陷，这是现有技术所无法达到的。
(2)本发明用于吸能的杂化交联网络动态聚合物的结构丰富，性能多样，其所含有的普通共价组分和动态组分具有可调控性。通过调整原料化合物中的官能团数、分子结构、分子量和/或在原料化合物中引入具有反应性的基团、促进动态性的基团、具有功能性的基团和/或调整原料组成等参数，可制备出具有不同结构的动态聚合物，从而使动态聚合物体现出丰富各异的性能。
(3)本发明用于吸能的杂化交联网络动态聚合物动态反应性强、动态反应条件温和。相比于现有的其他动态共价体系，本发明融合了本身具有强动态性的无机硼酸酯键和可选超分子氢键，使得动态聚合物具有高动态可逆性，可在无需催化剂、无需高温、光照或特定pH的条件下实现动态聚合物的合成和动态可逆性，在提高了制备效率的同时，也降低了使用环境的局限性，扩展了聚合物的应用范围。此外，通过可选择性地控制其他条件(如加入助剂、调整反应温度等)，能够在适当的环境下，加速或淬灭动态共价化学平衡，使其处于所需的状态，这在现有的超分子化学以及动态共价体系里面是较难做到的。
(4)本发明中，采用基于单羟基形成的无机硼酸酯键，其所含化合物来源丰富、结构清晰，合成条件简单、可控性高，便于对动态聚合物结构进行精准设计及有利于工业化生产的批次稳定性等，且原料价格低廉，能够大大降低合成成本，便于成本控制。
参考下述实施方式说明、实施例和所附权利要求书，本发明的这些和其他特征以及优点将变得显而易见。
具体实施方式
本发明涉及一种基于杂化交联网络动态聚合物的吸能方法，其特征在于，提供一种杂化交联网络动态聚合物，并以其作为吸能材料进行吸能防护；其中，所述的杂化交联网络动态聚合物，其含有普通共价交联和动态共价键；其中，所述的普通共价交联由普通共价键实现，所述的动态共价键是无机硼酸酯键，且所述的普通共价交联在至少一个交联网络中达到普通共价交联的凝胶点以上。
本发明中所述的杂化交联网络动态聚合物中，还可选地包含有超分子氢键作用，其中，超分子氢键作用可以是链内非交联作用和/或链间交联作用和/或非交联作用。
本发明中所用术语“吸能”指的是针对撞击、振动、震动、爆炸、声音等形式所造成的物理冲击产生的能量吸收，但不包括仅对热能和/或电能的吸收。
本发明中所用术语“聚合”为链的增长过程/作用，主要指的是较低分子量的反应物通过缩聚、加聚、开环聚合等反应形式合成具有较高分子量的产物的过程。在这其中，反应物一般为具有聚合能力(即能够自发地进行聚合，或者能够在引发剂或外加能作用下进行聚合)的单体、低聚物、预聚物等化合物。由一种反应物进行聚合得到的产物称为均聚物。由两种或两种以上反应物进行聚合得到的产物称为共聚物。需要指出的是，在本发明中所述的“聚合”，其包含反应物分子链的线性增长过程，包含反应物分子链的支化过程，包含反应物分子链的成环过程，还包含反应物分子链的交联过程。在本发明的实施方式中，“聚合”也包含超分子氢键作用引起的链增长。
本发明中所用术语“交联”，主要指的是反应物分子间和/或反应物分子内通过动态共价键和/或超分子氢键的化学和/或超分子化学连接形成具有二维、三维团簇型并进而形成三维无限网状型产物的过程。在交联过程中，聚合物链一般先在二维/三维方向不断增长，逐步形成团簇(可以是二维或者三维)，再发展为三维无限网络。除非特别说明，本发明中的交联仅包括凝胶点以上(含凝胶点，下同)的三维无限网络，凝胶点以下的二维、三维团簇结构以及交联度为零的聚合物链结构则为非交联结构。
本发明中所述的“凝胶点”，表示的是反应物在交联过程中，粘度突增，开始出现凝胶化现象，初次开始交联达到一个三维无限网络时的反应点，也称为渗滤阈值。处于凝胶点以上的交联产物，其具有三维无限网络结构，交联网络构成一个整体并横跨整个聚合物结构，交联结构较为稳定和牢固；处于凝胶点以下的交联产物，其仅为松散的链接结构，并未形成三维无限网络结构，仅在局部存在少量的二维或三维网络结构，并不属于横跨整个聚合物结构的能够构成一个整体的交联网络。
本发明中所述的“普通共价键”，指的即是传统意义上的除动态共价键以外的共价键，其为原子间通过共用电子对所形成的一种相互作用，在通常温度下(一般不高于100℃)和通常时间内(一般小于1天)较难发生断裂，其包括但不仅限于通常的碳-碳键、碳-氧键、碳-氢键、碳-氮键、碳-硫键、氮-氢键、氮-氧键、氢-氧键、氮-氮键等。在本发明中所述的“动态共价键”，指的是在适宜条件下能够进行可逆断裂和形成的一类特殊共价键，在本发明中特指无机硼酸酯键。
根据本发明的实施方式，由于动态聚合物交联网络中既含有普通共价交联又含有基于无机硼酸酯键的动态共价交联，还可选地包含有超分子氢键作用，因此本发明中的动态聚合物具有“杂化交联网络”结构。
在本发明的实施方式中，动态聚合物可以由一个或多个交联网络所构成。当动态聚合物仅由一个交联网络构成时，在所述的交联网络结构中同时包含有所述的普通共价交联和动态共价交联。当动态聚合物由两个或多个交联网络构成时，其可以由两个或多个相互共混的交联网络构成，也可以由两个或多个相互穿插的交联网络构成，也可以由两个或多个部分相互穿插的交联网络构成，也可以由以上三种交联网络进行组合构成，但本发明不仅限于此；其中，两个或多个交联网络可以相同，也可以不同，可以是部分仅包含有普通共价交联和部分仅包含动态共价交联的组合，或者是部分仅包含有普通共价交联和部分同时包含普通共价交联和动态共价交联的组合，或者是部分仅包含动态共价交联和部分同时包含普通共价交联和动态共价交联的组合，或者是各个交联网络中都同时包含有普通共价交联和动态共价交联的组合，但本发明不仅限于此；所述组合必须满足动态聚合物体系中同时包含有所述的普通共价交联和动态共价交联，至少一个交联网络中的普通共价交联达到普通共价交联的凝胶点以上。
对本发明的动态聚合物而言，普通共价交联在至少一个交联网络中达到普通共价交联的凝胶点以上，可以保证即使在只有一个交联网络的情况下，即使所有所述的动态共价键和可选的超分子氢键均解离时，聚合物也可以保持平衡结构，也即在通常状态下可以为(至少部分为)不溶解不熔融的固体。当存在两个或多个交联网络时，不同交联网络之间可以有相互作用(包括所述的动态共价无机硼酸酯键和/或超分子氢键作用)，也可以相互独立；而且除至少一个交联网络的普通共价交联必须达到普通共价交联的凝胶点以上外，其他交联网络的交联(包括普通共价交联、动态共价交联、超分子氢键作用及其之和)可以在凝胶点以上，也可以在凝胶点以下，优选在凝胶点以上。当无机硼酸酯键交联达到凝胶点以上时，在作为应力/应变响应性材料使用时，更加能够体现出其动态性的优势，例如产生剪切增稠等特性。
在本发明的实施方式中，动态聚合物的交联网络结构中可以共混和/或穿插有其他一种或多种非交联型的聚合物链，也即这些聚合物链之间及其与所述交联网络之间没有交联作用。
根据本发明的一个优选实施方式(第一种网络结构)，所述的动态聚合物仅含有一个交联网络，并且此交联网络同时含有普通共价交联和无机硼酸酯键交联，其中，普通共价交联的交联度在其凝胶点以上。对于该实施方式，其仅含有一个交联网络，制备上较为方便。
根据本发明的另一个优选实施方式(第二种网络结构)，所述的动态聚合物含有两个交联网络，其中一个交联网络仅含有普通共价交联且普通共价交联的交联度在其凝胶点以上，另外一个交联网络仅含有无机硼酸酯键交联。在该实施方式中，动态交联网络可以分散于普通共价交联网络中，两个网络在原料组成上可以相互独立，制备上有特殊的优势。
根据本发明的又一个优选实施方式(第三种网络结构)，所述的动态聚合物含有两个交联网络，其中一个交联网络同时含有普通共价交联和无机硼酸酯键交联，另外一个交联网络仅含有普通共价交联，并且所述的普通共价交联在至少一个交联网络中达到普通共价交联的凝胶点以上。在该实施方式中，通过控制两个普通共价交联网络的结构，可以达到合理调控动态聚合物平衡结构和力学性能的目的。
根据本发明的又一个优选实施方式(第四种网络结构)，所述的动态聚合物含有两个交联网络，其中一个交联网络同时含有普通共价交联和无机硼酸酯键交联，另外一个交联网络亦同时含有普通共价交联和无机硼酸酯键交联，但两个交联网络不同，并且所述的普通共价交联在至少一个交联网络中达到普通共价交联的凝胶点以上。在该实施方式中，两个交联网络同时都是杂化网络，更有利于合理调控动态聚合物平衡结构、力学性能和动态性能。
根据本发明的一个优选实施方式(第五种网络结构)，所述的动态聚合物仅含有一个交联网络，并且此交联网络仅含有普通共价交联且普通共价交联的交联度在其凝胶点以上，含有无机硼酸酯键交联的动态聚合物以颗粒形状分散在普通共价交联网络中。对于该实施方式，其仅含有一个交联网络，通过分散复合即可制得；动态聚合物以分散的形式复合在交联网络中，可以在局部形成动态性，特别是胀流引起的硬度增加和强度增加。
根据本发明的一个优选实施方式(第六种网络结构)，所述的动态聚合物仅含有一个交联网络，并且此交联网络仅含有普通共价交联且普通共价交联的交联度在其凝胶点以上，含有无机硼酸酯键的非交联动态聚合物分散在普通共价交联网络中。对于该实施方式，其仅含有一个交联网络，通过分散复合即可制得；动态聚合物以分散的形式复合在交联网络中，可以在局部形成动态性，特别是胀流引起的粘度增加。
此外，本发明还可以有其他多种多样的杂化交联网络结构实施方式，一个实施方式中可以包含三个或其以上相同或不相同的交联网络，同一个交联网络中可以包含有不同的普通共价交联和/或不同的无机硼酸酯键交联，同时还可选地包含有相同或不同的超分子氢键作用，其中超分子氢键作用可以与普通共价交联和/或动态共价交联在同一个交联网络中或者在各自独立的交联网络中或者部分与共价交联网络相互作用。任何一个网络的任何一种交联的交联度也可以合理地进行控制，以达到调控平衡结构和动态性能的目的。本领域的技术人员可以根据本发明的逻辑和脉络，合理有效地实现。
在本发明的一个优选实施方式(第一网络)中，所述的杂化交联网络动态聚合物仅含有一个交联网络，并且此交联网络同时含有普通共价交联和动态共价交联及可选的超分子氢键，其中，普通共价交联的交联度在其凝胶点以上；优选所述的杂化交联网络动态聚合物含有普通共价交联和动态共价交联及不含超分子氢键基团，且其具有一个或多个玻璃化转变温度，并且至少有一个玻璃化转变温度不高于100℃，优选至少有一个玻璃化转变温度不高于50℃，更进一步优选至少有一个玻璃化转变温度不高于25℃，最优选各个玻璃化转变温度均不高于25℃，具有低玻璃化转变温度的聚合物其分子链具有相对较好的运动性，能够获得更为优异的动态性能和抗冲击吸能性；更优选所述的杂化交联网络动态聚合物含有普通共价交联和动态共价交联及侧氢键基团；最优选所述的杂化交联网络动态聚合物含有普通共价交联和动态共价交联及骨架氢键基团和侧氢键基团。在本发明中，超分子氢键的存在一方面能够对动态聚合物的动态性能进行有益补充，增强动态聚合物的动态性，有利于动态聚合物在剪切及冲击应力作用下产生更为显著的增稠效应，从而更有效地抵抗外界应力的冲击；另一方面，当外界应力达到一定程度时，超分子氢键在外力作用下能以“可牺牲键”的形式进行断裂，耗散大量的能量，进一步起到吸能作用。而且超分子氢键的引入，使得聚合物在受到外力破坏时，超分子氢键和无机硼酸酯键可以发生次序性的变化，超分子氢键一般先于无机硼酸酯键发生解离，从而产生对力的逐级耗散，有利于提高材料对外力的耐受性和吸能效果。此外，由于超分子氢键的存在带来动态性能的提升，还能够有帮助动态聚合物获得更为优异的自修复性以及优良的拉伸韧性，从而进一步提高动态聚合物材料的性能和延长使用寿命。为此，本发明更优选在所述杂化交联网络动态聚合物中含有超分子氢键基团，最优选在所述杂化交联网络动态聚合物中同时含有骨架氢键基团和侧氢键基团。
在本发明的实施方式中，所述的动态共价交联由无机硼酸酯键实现，指的是在交联网络骨架的聚合物主链和/或交联链接中含有所述的无机硼酸酯键。所述的动态共价无机硼酸酯键除作为动态共价交联存在于动态聚合物杂化交联网络的聚合物骨架链上之外，还可以存在于杂化交联网络骨架链的侧基和/或侧链和/或支链和/或分叉链上及其进一步的侧基和/或侧链和/或支链和/或分叉链上。其中只有杂化交联网络骨架上的无机硼酸酯键才能构成动态共价交联。所述的无机硼酸酯键在通常情况下，可以进行可逆断裂和再生成；在合适的条件下，动态聚合物中任何位置的无机硼酸酯键都可以参与动态可逆交换。在动态聚合物的杂化交联网络结构中，构成动态共价交联的无机硼酸酯键一旦解离，聚合物体系的总有效交联度将降低。在任意两个含有无机硼酸酯键的交联点之间骨架上的无机硼酸酯键数量(占所有键的比例)没有限制，可以是一个或者多个，优选仅含有一个。仅含有一个时，动态聚合物结构更加规整，动态性更加可控。
在本发明的实施方式中，所述的动态聚合物还可选地含有超分子氢键作用。所述的可选地含有的超分子氢键作用，其由存在于动态聚合物杂化交联网络的聚合物骨架链、侧基、侧链、支链、分叉链、端基以及非交联型聚合物骨架链、侧基、侧链、支链、分叉链、端基中任一处或多处的氢键基团参与形成。
其中，所述的“杂化交联网络聚合物骨架链”，指的是存在于交联网络骨架中的任意链段，其包括构成交联的团簇和/或无限三维网络骨架上的主链和交联链接；其中，聚合物链之间的交联链接可以为一个原子、一个单键、一个基团、一个链段、一个团簇等，因此聚合物链之间的交联链接骨架也视为聚合物骨架链。其中，所述的“侧链”，指的是在杂化交联网络结构中以及非交联聚合物结构中同聚合物骨架链相连接而分布在骨架链旁侧的分子量超过1000Da的链结构；其中，所述的“支链”、“分叉链”指的是从聚合物骨架链或其他任意链分叉出来的分子量超过1000Da的链结构；为简单起见，本发明中杂化交联网络结构中以及非交联聚合物结构中的侧链、支链、分叉链，如非特别说明，则统一称为侧链。其中，所述的“侧基”，指的是在杂化交联网络结构中以及非交联聚合物结构中同聚合物骨架链相连接而分布在骨架链旁侧的分子量不高于1000Da的化学基团和分子量不高于1000Da的短侧链。对于“侧链”和“侧基”，其可具有多级结构，也即侧链可以继续带有侧基和侧链，侧链的侧链可以继续有侧基和侧链，其中的侧链也包括支链和分叉链等链结构。其中，所述的“端基”，指的是在杂化交联网络结构中以及非交联聚合物结构中同聚合物骨架链和/或侧链相连接而位于骨架链和/或侧链末端的化学基团；本发明中，特定情况下侧基也可以有端基。在非交联聚合物中，骨架链即为主链。对于超支化和树枝状链及其相关的链结构，其中的聚合物链可以视为支链，也可以视为主链。
动态聚合物中所含有的普通共价交联，其为任意合适的通过普通共价键所建立的共价交联链接，包括但不仅限于通过碳-碳键形成的共价交联，通过碳-硫键形成的共价交联，通过碳-氧键形成的共价交联，通过碳-氮键形成的共价交联，通过硅-碳键形成的共价交联，通过硅-氧键形成的共价交联。在动态聚合物任一个交联网络结构中的普通共价交联可以有至少一种化学结构，以及至少一种反应类型和反应手段。
本发明的实施方式中，所述的普通共价交联可以通过任意合适的基团之间的共价反应进行，举例如：通过羧基、酰卤基团、酸酐基团、酯基、酰胺基、异氰酸酯基团、环氧基团与羟基之间的共价反应进行交联；通过羧基、酰卤基团、酸酐基团、酯基、酰胺基、异氰酸酯基团、环氧基团与氨基之间的共价反应进行交联；通过烯烃自由基反应、丙烯酸酯自由基反应进行交联；通过叠氮基团和炔基的CuAAC点击反应，巯基和烯烃的点击反应进行共价交联；通过硅羟基之间的缩合反应进行共价交联。
在本发明中，所述的无机硼酸酯键，其具有如下所示结构中的至少一种：
其中，K1、K2、K3各自独立地选自氢原子、氟原子、氯原子、溴原子、碘原子、氧原子、硫原子、硼原子、氮原子、硅原子；a为与K1、K2、K3相连的连接个数；当K1、K2、K3为氢原子、氟原子、氯原子、溴原子、碘原子时，a为0；当K1、K2、K3为氧原子、硫原子时，a为1；当K1、K2、K3为硼原子、氮原子时，a为2；当K1、K2、K3为硅原子时，a为3；表示与聚合物链、交联链接或者其他任意合适的基团的连接，且连在同一个原子上的两个可以同时连在另一个原子上形成双键，连在同一个原子上的三个可以同时连在另一个原子上形成三键，连在同一个碳原子上的三个连接还可以作为芳环的一部分；其中任两个或两个以上的可以连成桥或不成桥，所述的无机硼酸酯键通过至少一个所述连接接入聚合物链中；其中结构式(2)或(3)若两个碳原子通过两个或两个以上的连接成环状无机硼酸酯结构，则其为第六个原子为杂原子的六元环或为任意七元及其以上的环。
在本发明的实施方式中，所述的无机硼酸酯键由无机硼酸基元与单羟基基元反应生成。
在本发明中所述的无机硼酸基元，其选自但不仅限于无机硼酸基、无机硼酸酯基、无机硼酸盐基、无机卤化硼基、无机硼烷基及其组合；其中，无机硼酸基元优选无机硼酸基、无机硼酸酯基及无机卤化硼基；无机硼酸基元为无机硼酸基、无机硼酸酯基及无机卤化硼基时，其与单羟基基元反应形成无基硼酸酯键在制备方式上具有优势，如反应条件温和，原料来源广泛、易得且结构可控性好。
其中，所述的无机硼酸基，其指的是化合物结构中至少包含一个由硼原子以及与该硼原子相连的一个羟基所组成的结构基元(B-OH)，而且化合物中与硼原子直接连接的原子可以选自除碳原子外其他任意合适的原子，其中一个羟基(-OH)即为一个官能团。
其中，所述的无机硼酸酯基，其指的是化合物结构中至少包含一个由硼原子、与该硼原子相连的一个氧原子和与该氧原子相连的烃基或硅烷基所组成的结构基元(B-OR，其中R为以碳、氢原子为主的烃基或以硅、氢原子为主的硅烷基，其通过碳原子或硅原子与氧原子相连)，而且化合物中与硼原子直接连接的原子可以选自除碳原子外其他任意合适的原子，其中一个酯基(-OR)即为一个官能团。
其中，所述的无机硼酸盐基，其指的是化合物结构中至少包含一个由硼原子以及与该硼原子相连的一个氧负离子所组成的结构基元(B-O-)和至少包含一个正离子(Mn+，其为一价、二价或三价阳离子，其选自但不仅限于Li+、Na+、K+、Ni+、Ag+、NH4 +、Mg2+、Ca2+、Zn2+、Ba2 +、Fe2+、Cu2+、Mn2+、Al3+、Fe3+)，而且化合物中与硼原子直接连接的原子可以选自除碳原子外其他任意合适的原子，其中一个氧负离子(-O-)即为一个官能团。
其中，所述的无机卤化硼基，其指的是化合物结构中至少包含一个由硼原子以及与该硼原子相连的一个卤素原子(F、Cl、Br、I)所组成的结构基元(B-F、B-Cl、B-Br、B-I)，而且化合物中与硼原子直接连接的原子可以选自除碳原子外其他任意合适的原子，其中一个卤素原子(-F、-Cl、-Br、-I)即为一个官能团，其也可以通过水解形成无机硼酸基，形成的一个无机硼羟基(-OH)即为一个官能团。
其中，所述的无机硼烷基，其指的是化合物结构中至少包含一个由硼原子以及与该硼原子相连的一个氢原子所组成的结构基元(B-H)，而且化合物中与硼原子直接连接的原子可以选自除碳原子外其他任意合适的原子，其中一个氢原子(-H)即为一个官能团。
在本发明中所述的无机硼酸基元中的一个硼原子上可以连接至少一个羟基、至少一个酯基、至少一个卤素原子、至少一个氧负离子、至少一个氢原子中的一种，也可以同时连接至少一个羟基、至少一个酯基、至少一个卤素原子、至少一个氧负离子、至少一个氢原子中的至少两种，即无机硼酸基元上的硼原子可以连接至少一个羟基、至少一个酯基、至少一个卤素原子、至少一个氧负离子、至少一个氢原子中的一种或多种之间的任意合适的组合，而且化合物中与硼原子直接连接的原子可以选自除碳原子外其他任意合适的原子，其中一个羟基、一个酯基、一个卤素原子、一个氧负离子、一个氢原子即为一个官能团。
在本发明中所述的单羟基基元，指的是由碳原子以及与该碳原子相连的羟基所组成的结构基元(C-OH)，其能够与无机硼酸基元反应生成所述的动态无机硼酸酯键。需要指出的是，本发明所述单羟基基元中的羟基除了可以与无机硼酸基元反应生成动态无机硼酸酯键外，还可以与其他反应性基团参与反应。与无机硼酸基元反应生成动态无机硼酸酯键的单羟基基元中的羟基可称为官能团且单羟基基元中的一个羟基(-OH)即为一个官能团；单羟基基元中与其他反应性基团反应的羟基可视为其他反应性基团。当单羟基基元中的羟基只作为其他反应性基团参与反应时，此时含单羟基基元的化合物为本发明所述的含其他反应性基团的化合物，其范围不受限制，其可以为任意的一元醇化合物、多元醇化合物，包括但不限于异丙醇、正丁醇、环己醇、乙二醇、丙二醇、一缩二乙二醇、二缩二乙二醇、1,4-丁二醇、新戊二醇、1,6-己二醇、三羟甲基丙烷、甘油、季戊四醇、聚乙烯醇。
在本发明中所述的可选的超分子氢键作用，其为任意合适的通过氢键基团所建立的超分子作用，其一般是通过与电负性大的原子Z共价相连的氢原子与电负性大、半径小的原子Y在Z与Y之间以氢为媒介，生成Z-H…Y形式的氢键链接，其中，所述的Z、Y为任意合适的电负性大而半径小的原子，其可为同种元素也可以为不同种元素，其可选自F、N、O、C、S、Cl、P、Br、I等原子，更优选为F、N、O原子，更优选为O、N原子；Z、Y选自O、N原子时，其所含化合物来源丰富、氢键易形成且动态性强。其中，所述的超分子氢键作用优选作为超分子聚合和/或交联和/或链内成环作用存在，也即氢键可以仅起到连接两个或两个以上链段单元起到增大聚合物链尺寸但未起到超分子交联作用，或氢键仅起到链间超分子交联，或仅起到链内成环作用，或是以上三种中任意两种或两种以上的组合。本发明中不排除氢键作用起到接枝的作用。
在本发明的实施方式中，所述的氢键可以是任意齿数。其中，所述的齿数指的是由氢键基团的供体(H，也就是氢原子)和受体(Y，也就是接受氢原子的电负性原子)所形成的氢键数量，每个H…Y组合为一齿。在下式中，分别示意说明一齿、二齿和三齿氢键基团的氢键成键情况。
一齿、二齿和三齿氢键的成键情况可具体举例如下：
氢键的齿数越多，协同效应越大，氢键的强度就越大。在本发明的实施方式中，对氢键的齿数没有限定。如果氢键的齿数多，则强度大，那么氢键作用的动态性就弱，有利于为普通共价交联提供辅助，起到促进动态聚合物保持平衡结构和提高力学性能(模量和强度)的作用。如果氢键的齿数少，则强度低，氢键作用的动态性就强，可以与动态共价无机硼酸酯键一起提供动态性能，如自修复性、吸能特性等。在本发明的实施方式中，优选不超过四齿的氢键作用，如此便于获得所需的动态性和所需的强度。
本发明的实施方式中，所述的超分子氢键作用可以通过任意合适的氢键基团之间存在的非共价相互作用产生。其中，所述的氢键基团优选含有以下结构成分：
更优选含有以下结构成分中的至少一种：
其中，表示与聚合物链、交联链接或者其他任意合适的基团(包括氢原子)的连接。在本发明的实施方式中，氢键基团可选自酰胺基、氨基甲酸酯基、脲基、硫代氨基甲酸酯基以及以上基团的衍生物等。
在本发明中，所述的骨架氢键基团包括主链骨架氢键基团和侧链骨架氢键基团。其中，所述的主链骨架(包括非交联聚合物主链骨架和/或交联聚合物网络链骨架)氢键基团为存在于聚合物主链骨架上的氢键基团，其中至少部分原子是主链骨架的组成部分。合适的主链骨架氢键基团举例如(但本发明不仅限于此)：
其中，所述的侧链/支链/分叉链骨架上的氢键基团，称为侧链骨架氢键基团，包括但不仅限于所述主链骨架氢键基团结构的基团。
在本发明中，所述的侧氢键基团包括所述的侧链骨架氢键基团和侧基氢键基团。其中，所述的侧基氢键基团为聚合链(包括侧链)侧基上的氢键基团，其中，侧基氢键基团也可存在于侧基的多级结构上。合适的侧基氢键基团可以包括具有所述主链骨架氢键基团结构的基团，更具体地合适的侧基氢键基团举例如(但本发明不仅限于此)：
其中，m、n为重复单元的数量，可以是固定值，也可以是平均值，优选小于20，更优选小于5。
在本发明中，同一种动态聚合物中可以含有一种或一种以上的氢键基团，同一个交联网络中也可以含有一种或一种以上的氢键基团，也即动态聚合物中可以含有一种氢键基团或多种氢键基团的组合。所述的氢键基团，可以通过任意合适的化学反应形成，例如：通过羧基、酰卤基团、酸酐基团、酯基、酰胺基、异氰酸酯基团与氨基之间的共价反应形成；通过异氰酸酯基团与羟基、巯基、羧基之间的共价反应形成；通过琥珀酰亚胺酯基团与氨基、羟基、巯基之间的共价反应形成。
在本发明中，交联网络中的超分子氢键作用可以具有任意合适的交联度，可以在其凝胶点以上，也可以在其凝胶点以下。所述超分子氢键作用可以是在动态聚合物进行普通共价交联和动态共价交联的过程中生成；也可以是预先生成超分子氢键作用后再进行普通共价交联和动态共价交联；也可以在普通共价交联和动态共价交联形成后，在动态聚合物后续成型过程中产生超分子氢键作用，但本发明不仅限于此。
在本发明的实施方式中，可至少利用以下几种化合物进行合理配方组合作为原料反应获得所述的杂化交联动态聚合物：
含有至少一种无机硼酸基元的无机硼化合物(I)；含有单羟基基元的化合物(II)；同时含有至少一种无机硼酸基元以及单羟基基元的化合物(III)；含有无机硼酸酯键和其他反应性基团的化合物(IV)；不含有无机硼酸基元、单羟基基元以及无机硼酸酯键但含有其他反应性基团的化合物(V)；其中，无机硼化合物(I)、含单羟基基元的化合物(II)和化合物(V)不单独作为原料制备所述的动态聚合物材料。
所述的无机硼化合物(I)、含有单羟基基元的化合物(II)、化合物(III)、化合物(IV)、化合物(V)，其可以是分子量不超过1000Da的小分子化合物，也可以是分子量大于1000Da的大分子化合物；在无机硼化合物(I)、含有单羟基基元的化合物(II)、化合物(III)中，可以含有或者不含有其他反应性基团，但必须满足原料配方中可以实现普通共价交联，优选满足网络骨架中含有无机硼酸酯键，更优选满足同一个网络骨架中既含有普通共价交联也含有无机硼酸酯键交联。动态聚合物网络骨架上含有的无机硼酸酯键利于动态聚合物分子链间进行动态可逆交换进而获得更为优异的动态性能，进而获得更好的抗冲击吸能性等动态性能；而同一个网络骨架中既含有普通共价交联也含有无机硼酸酯键交联可以获得优异动态性的同时还能够保持结构的稳定性，兼具良好的抗冲击吸能性及机械性能等。
所述的其他反应性基团，指的是能够自发地，或者能够在引发剂或光、热、辐照、催化等条件下进行化学反应生成普通共价键的基团，特别是可以聚合和/或交联的基团，合适的基团包括但不仅限于：羟基、羧基、羰基、酰基、酰胺基、酰氧基、氨基、醛基、磺酸基、磺酰基、巯基、烯基、炔基、氰基、嗪基、肟基、肼基、胍基、卤素、异氰酸酯基团、酸酐基团、环氧基团、丙烯酸酯基团、丙烯酰胺基团、马来酰亚胺基团、琥珀酰亚胺酯基团、降冰片烯基团、偶氮基团、叠氮基团、杂环基团、三唑啉二酮、碳自由基、氧自由基等；优选羟基、氨基、巯基、烯基、异氰酸酯基团、环氧基团、丙烯酸酯基团、丙烯酰胺基团。
在本发明中所述的其他反应性基团，其在体系中起到的作用，一是进行衍生化反应制备氢键基团，二是在所述的化合物本身或其与其他化合物之间或与其反应产物之间直接通过所述的其他反应性基团的反应形成普通共价键，从而使得所述化合物和/或其反应产物的分子量增大/官能度增加，在化合物和/或其反应产物之间形成普通共价聚合和/或普通共价交联。
在本发明的实施方式中，所述含有至少一种无机硼酸基元的无机硼化合物(I)指的是与硼原子直接相连的原子中没有碳原子的含硼化合物。在本发明中所述的无机硼酸基元，其选自但不仅限于无机硼酸基、无机硼酸酯基、无机硼酸盐基、无机卤化硼基、无机硼烷基及其组合。
其中，所述的无机硼酸基，其指的是化合物结构中至少包含一个由硼原子以及与该硼原子相连的一个羟基所组成的结构基元(B-OH)，而且化合物中与硼原子直接连接的原子可以选自除碳原子外其他任意合适的原子，优选自氢原子、氟原子、氯原子、溴原子、碘原子、氧原子、硫原子、硼原子、氮原子、硅原子，其包括但不限于原硼酸、偏硼酸、焦硼酸、四羟基二硼。
其中，所述的无机硼酸酯基，其指的是化合物结构中至少包含一个由硼原子、与该硼原子相连的一个氧原子和与该氧原子相连的烃基或硅烷基所组成的结构基元(B-OR，其中R为以碳、氢原子为主的烃基或以硅、氢原子为主的硅烷基，其通过碳原子或硅原子与氧原子相连)，而且化合物中与硼原子直接连接的原子可以选自除碳原子外其他任意合适的原子，优选自氢原子、氟原子、氯原子、溴原子、碘原子、氧原子、硫原子、硼原子、氮原子、硅原子，其包括但不限于硼酸三乙酯、硼酸三环己酯、硼酸三甲苯酯、硼酸三苄酯、硼酸三苯酯、硼酸三烯丙酯、硼酸三(十二烷基)酯、硼酸三(十八烷基)酯、硼酸三叔丁酯、苯基亚乙基硼酸酯、双联频哪醇硼酸酯、双联邻苯二酚碳酸酯、双联(2-甲基-2,4-戊二醇)硼酸酯、双联(2-甲基-2,4-戊二醇)硼酸酯、双联(D-酒石酸二乙酯)硼酸酯、双联(L-酒石酸二乙酯)硼酸酯、四苯基五氧化二硼。
其中，所述的无机硼酸盐基，其指的是化合物结构中至少包含一个由硼原子以及与该硼原子相连的一个氧负离子所组成的结构基元(B-O-)和至少包含一个正离子(Mn+，其为一价、二价或三价阳离子，其选自但不仅限于Li+、Na+、K+、Ni+、Ag+、NH4 +、Mg2+、Ca2+、Zn2+、Ba2 +、Fe2+、Cu2+、Mn2+、Al3+、Fe3+)，而且化合物中与硼原子直接连接的原子可以选自除碳原子外其他任意合适的原子，优选自氢原子、氟原子、氯原子、溴原子、碘原子、氧原子、硫原子、硼原子、氮原子、硅原子，其包括但不限于偏硼酸钙、偏硼酸钠、偏硼酸钾、偏硼酸镁、偏硼酸锌、偏硼酸铵、偏硼酸钡、硼酸钙、硼酸钠、硼酸钾、硼酸镁、硼酸铜、硼酸锂、硼酸铟、硼酸锌、硼酸铵、硼酸镍、硼酸铋、硼酸铝、硼酸钴、硼酸氢铵、四硼酸钠、四硼酸氢铵、四硼酸钾、四硼酸锂、四硼酸锰、五硼酸铵、五硼酸钾、五硼酸钠、四硼酸二铵、八硼酸二铵。
其中，所述的无机卤化硼基，其指的是化合物结构中至少包含一个由硼原子以及与该硼原子相连的一个卤素原子(F、Cl、Br、I)所组成的结构基元(B-F、B-Cl、B-Br、B-I)，而且化合物中与硼原子直接连接的原子可以选自除碳原子外其他任意合适的原子，优选自氢原子、氟原子、氯原子、溴原子、碘原子、氧原子、硫原子、硼原子、氮原子、硅原子，其包括但不限于三氟化硼、三氯化硼、三溴化硼、三碘化硼、四氯化二硼。
其中，所述的无机硼烷基，其指的是化合物结构中至少包含一个由硼原子以及与该硼原子相连的一个氢原子所组成的结构基元(B-H)，而且化合物中与硼原子直接连接的原子可以选自除碳原子外其他任意合适的原子，优选自氢原子、氟原子、氯原子、溴原子、碘原子、氧原子、硫原子、硼原子、氮原子、硅原子，其包括但不限于乙硼烷、丙硼烷、丁硼烷、己硼烷、癸硼烷。
在本发明中所述的含有单羟基基元的化合物(II)，其可以用如下结构表示：
其中，G为含有单羟基基元的模块；n为模块G的个数，n≥1；J为单个模块G上的取代基团，或者为两个或多个模块G之间的连接基团；q为基团J的个数，q≥1。
所述的含有单羟基基元的模块，其可以选自不含环状结构的单羟基基元和/或含环状结构的单羟基基元，其选自以下任一种或任几种结构：
其中，K4、K5、K6、K7为与碳原子直接相连的基团，其各自独立地选自以下任一种结构：氢原子、杂原子基团、分子量不超过1000Da的小分子烃基、分子量大于1000Da的聚合物链残基、分子量不超过1000Da的无机小分子链残基、分子量大于1000Da的无机大分子链残基；其中，A4、A5中的环状结构为含有至少一个羟基的饱和或不饱和环状基团，碳原子置于环状结构中，环状结构可以是小分子环，也可以是大分子环，其优选为3～100元环，更优选为3～50元环，更优选为3～10元环；A4、A5中的环状结构的成环原子各自独立地为碳原子、硅原子或其他杂原子，且至少一个成环原子为碳原子并构成醇羟基，且至少一个成环原子与基团J相连；A4、A5中的环状结构各个成环原子上的氢原子可以被取代，也可以不被取代；A4、A5中的环状结构可以为单环结构、多环结构、螺环结构、稠环结构、桥环结构、嵌套环结构；表示与基团J的连接且任意两个可以连接在同一个非羟基直接相连的碳原子上。
当A4、A5中的环状结构选自含有一个羟基的饱和或不饱和环状基团时，其选自以下组中任一种、任一种不饱和形式、任一种的被取代形式或任一种的被杂化形式：环烷、环烃、氧杂环烷、氮杂环烷、硫杂环烷、磷杂环烷、硼杂环烷、苯、萘、蒽、菲、芳烃；所列的环状结构优选环戊烷、环己烷、环己烯、环己二烯、环己烯酮、苯、氧杂环己烷、氧杂环辛烷、氧杂环十二烷、氮杂环己烷、氮杂环辛烷、氮杂环十二烷。举例如：
当A4、A5中的环状结构选自含有两个或两个以上羟基的饱和环状基团时，其可以含杂原子也可以不含杂原子；当A4、A5中的环状结构选自含有两个或两个以上羟基的饱和环烷基时，每两个羟基基团之间的连接基至少含有4个碳原子，例如：
当A4、A5中的环状结构选自含有两个或两个以上羟基的饱和杂环烷基时，每两个羟基基团之间的连接基包含杂原子时至少含有3个(碳原子和杂原子)原子，每两个羟基基团之间的连接基不包含杂原子(只含碳原子)时至少含有4个碳原子，例如：
当A4、A5中的环状结构选自含有两个或两个以上羟基的不饱和环状基团时，其可以含有杂原子也可以不含杂原子，每两个羟基基团之间的连接基含有不饱和键时至少含有3个(碳原子和/或杂原子)原子，每两个羟基基团之间的连接基不含有不饱和键但含有杂原子时至少含有3个原子(碳原子和杂原子)，每两个羟基基团之间的连接基不含有不饱和键且不含有杂原子时至少含有4个碳原子，例如：
在本发明中，当所述的含有单羟基基元的模块G存在于聚合物中，且有两个或多个所述连接时，其可以连接于不成环或不成团簇的聚合物链中，也可以连接于环状或团簇的侧基/侧链中；当只有一个所述连接时，其可以连接于聚合物链的任何位置。
当n＝1时，q＝1、2或者3，J为单个模块G上的取代基团；当q＝2或者3时，J可选自同一种结构或多种不同结构；所述的J结构可选自以下任一种或任几种：氢原子、杂原子基团、分子量不超过1000Da的小分子烃基、分子量大于1000Da的聚合物链残基、分子量不超过1000Da的无机小分子链残基、分子量大于1000Da的无机大分子链残基。
当n>1时，模块G可选自同一种结构或多种不同结构，此时q≥1，J为两个或多个模块G之间的连接基团，此时所述的含单羟基基元的化合物(II)为多元醇化合物；当q≥2时，J可选自同一种结构或多种不同结构；所述的J结构可选自以下任一种或任几种：单键、碳碳双键、碳碳三键、杂原子连接基、分子量不超过1000Da的二价或多价小分子烃基、分子量大于1000Da的二价或多价聚合物链残基、分子量不超过1000Da的二价或多价无机小分子链残基、分子量大于1000Da的二价或多价无机大分子链残基。
特别地，当J选自单键中的碳碳单键连接基连接单羟基基元模块G时，各单羟基基元模块中的每两个羟基基团之间的连接基的碳原子数至少为4；当J选自碳碳双键连接基连接单羟基基元模块G时，单羟基基元模块中的羟基基团应处在双键平面的两侧；当J选自分子量不超过1000Da的二价或多价小分子烃基的饱和烷基链连接基连接单羟基基元模块G时，所述的饱和烷基链连接基最少含2个碳原子。
在本发明中所述的同时含有无机硼酸基元以及单羟基基元的化合物(III)，其可以用如下结构表示：
其中，A为无机硼酸基元的模块；x为模块A的个数，x≥1；当x≥2时，模块A可选自同一种结构或多种不同结构；G为含有单羟基基元的模块，其具体定义可参考含单羟基基元的化合物(II)中模块G的定义，这里不再赘述；y为模块G的个数，y≥1；当y≥2时，模块G可选自同一种结构或多种不同结构；T为两个或多个A之间、或者两个或多个G之间、或者A与G之间的连接基团；当T为两个或多个G之间的连接基团时，T需要满足所述J连接基的定义，这里不再赘述；T结构可选自以下任一种或任几种：单键、杂原子连接基、分子量不超过1000Da的二价或多价小分子烃基、分子量大于1000Da的二价或多价聚合物链残基；v为基团T的个数，v≥1；当v≥2时，T可选自同一种结构或多种不同结构。
需要说明的是，当无机硼化合物(I)结构中连接两个无机硼酸基元的连接基、含单羟基基元的化合物(II)结构中的基团J、化合物(III)结构中的基团T选自除环状结构以外的链形结构时，无机硼化合物(I)中无机硼酸基元可连接于连接基的末端，也可连接于连接基的任意位置；基团G可连接于J的末端，也可连接于J中的任意位置；无机硼化合物(I)中无机硼酸基元和单羟基基元模块G可连接于T的末端，也可连接于T中的任意位置。当无机硼化合物(I)结构中连接两个无机硼酸基元的连接基、含单羟基基元的化合物(II)结构中的基团J、化合物(III)结构中的基团T选自二维或三维团簇结构时，所述的团簇结构一般通过普通共价键形成，团簇结构中能够与单羟基基元反应生成无机硼酸酯键的基团和单羟基基元的羟基通常分散于团簇外围并且只在团簇外围进行动态聚合/交联反应。因此，得到的动态聚合物在其所含有的动态可逆的无机硼酸酯键解离后，即解离成团簇单元。
对于无机硼化合物(I)、含单羟基基元的化合物(II)、化合物(III)，其中无机硼酸基元中的一个羟基(-OH)、一个酯基(-OR)、一个卤素原子(-F、-Cl、-Br、-I)、一个氧负离子(-O-)、一个氢原子(-H)、单羟基基元中的一个羟基均为一个官能团。对于无机硼化合物(I)、含单羟基基元的化合物(II)，其可以为单官能团、双官能团、三官能团或多官能团化合物，例如，对于结构为
的无机硼化合物(I)，其分别为单官能团、双官能团、三官能团、四官能团；再例如，对于结构为
的含单羟基基元的化合物(II)，其分别为单官能团、双官能团、三官能团、四官能团；对于化合物(III)，其可以为双官能团、三官能团或多官能团化合物，例如，对于结构为
的化合物(III)，其分别为双官能团、三官能团、四官能团、五官能团。
在无机硼化合物(I)、含单羟基基元的化合物(II)、化合物(III)中，除了无机硼酸基元、单羟基基元中的羟基，还可以选择性地含有其他反应性基团。
在本发明中所述的含有无机硼酸酯键和其他反应性基团的化合物(IV)，其可以如下结构表示：
其中，E为含有无机硼酸酯键的模块；u为模块E的个数，u≥1；Y为单个模块E上的取代基团，或者为单个模块E上的取代基团和两个或多个模块E之间的连接基团，且至少一个基团Y与无机硼酸酯键的碳原子相连，至少一个基团Y通过与无机硼酸酯键的硼原子直接相连的杂原子相连；其中，在至少一个基团Y中含有至少一个其他反应性基团，并且在所有基团Y中含有的其他反应性基团数大于等于2；r为基团Y的个数，r≥2。
所述的含有无机硼酸酯键的模块E，其具有如下所示结构中的至少一种：
其中，K8、K9、K10各自独立地选自氢原子、氟原子、氯原子、溴原子、碘原子、氧原子、硫原子、硼原子、氮原子、硅原子；b为与K8、K9、K10相连的连接个数；当K8、K9、K10为氢原子、氟原子、氯原子、溴原子、碘原子时，b为0；当K8、K9、K10为氧原子、硫原子时，b为1；当K8、K9、K10为硼原子、氮原子时，b为2；当K8、K9、K10为硅原子时，b为3；表示与聚合物链、交联链接或者其他任意合适的基团的连接，且连在同一个原子上的两个可以同时连在另一个原子上形成双键，连在同一个原子上的三个可以同时连在另一个原子上形成三键，连在同一个碳原子上的三个连接还可以作为芳环的一部分；其中任两个或两个以上的可以连接成桥或不成桥，所述的无机硼酸酯键通过至少一个所述连接接入聚合物链中；其中结构式(6)或(7)若两个碳原子通过两个或两个以上的连接成环状无机硼酸酯结构，则其为第六个原子为杂原子的六元环或为任意七元及其以上的环。
在本发明中，所述的含有无机硼酸酯键的模块E，可以通过本发明中所提到的任一种或任几种无机硼酸基元和任一种或任几种含有单羟基基元的模块G通过单羟基基元与无机硼酸基元之间的缩合反应或交换反应所得。
当u＝1时，Y为单个模块E上的取代基团，Y可选自同一种结构或多种不同结构，并且Y含有的其他反应性基团的数量和结构必须保证可以获得所述的动态聚合物；所述的Y结构可选自以下任一种或任几种：分子量不超过1000Da的小分子烃基、分子量大于1000Da的聚合物链残基。
当u>1时，模块E可选自同一种结构或多种不同结构，Y为单个模块E上的取代基团和两个或多个模块E之间的连接基团，Y可选自同一种结构或多种不同结构，并且Y含有的其他反应性基团的数量和结构必须保证可以获得所述的动态聚合物；所述的Y结构可选自分子量不超过1000Da的小分子烃基、分子量大于1000Da的聚合物链残基中的至少一种以及单键、杂原子连接基、分子量不超过1000Da的二价或多价小分子烃基、分子量大于1000Da的二价或多价聚合物链残基中的至少一种。
对于含有无机硼酸酯键和其他反应性基团的化合物(IV)，其一般为含有无机硼酸酯键的单体、含有无机硼酸酯键的低聚物、含有无机硼酸酯键的预聚物。化合物(IV)可通过任意合适的方法制备，包括通过合适的有机硼化合物(I)和含单羟基基元的化合物(II)进行制备。优选地，化合物(IV)可以通过至少一种含有其他反应性基团的有机硼化合物(I)和至少一种含有其他反应性基团的含单羟基基元的化合物(II)进行反应制备，也可以通过至少一种含有其他反应性基团的有机硼化合物(I)与至少一种不含有其他反应性基团的含单羟基基元的化合物(II)进行反应制备，也可以通过至少一种不含有其他反应性基团的有机硼化合物(I)与至少一种含有其他反应性基团的含单羟基基元的化合物(II)进行反应制备；化合物(IV)也可以通过至少一种含有其他反应性基团的化合物(III)或其与有机硼化合物(I)和/或含单羟基基元的化合物(II)进行反应制备；该些化合物(IV)的制备方法具有众多突出优势如：制备方式多样，原料来源广泛、易得及便于获得所需结构的化合物(IV)。
本发明中所述的化合物(V)，对于其结构没有特别限定，任意合适的不含有无机硼酸基元、单羟基基元以及无机硼酸酯键但含有其他反应性基团的化合物均可选作为本发明中的化合物(V)。
在本发明中所提到的杂原子基团，其可以是任意合适的含有杂原子的基团，其可选自以下任一种基团，但本发明不仅限于此：卤素、羟基、硫醇、羧基、硝基、伯胺基、硅基、磷基、三氮唑、异噁唑、酰胺基、酰亚胺基、硫代酰胺基、烯胺基、碳酸酯基、氨基甲酸酯基、硫代氨基甲酸酯基、硫酯基、硫代酯基、原酸酯基、磷酸酯基、亚磷酸酯基、次磷酸酯基、膦酸酯基、磷酰基、亚磷酰基、次磷酰基、硫代磷酰基、硫代亚磷酰基、硫代次磷酰基、碳酰胺、硫代酰胺、磷酰胺、亚磷酰胺、焦磷酰胺、环磷酰胺、异环磷酰胺、硫代磷酰胺、乌头酰基、肽键、肼基、酰肼基、硫代碳酰肼基、偶氮羰酰肼基、硫代偶氮羰酰肼基、肼基甲酸酯基、肼基硫代甲酸酯基、卡巴肼、硫代卡巴肼、偶氮基、脲基、异脲基、异硫脲基、脲基甲酸酯基、硫脲基甲酸酯基、胍基、脒基、氨基胍基、氨基脒基、亚氨酸基、亚氨酸硫酯基、硝酰基、亚硝酰基、磺酸基、磺酸酯基、亚磺酸酯基、磺酰胺基、亚磺酰胺基、磺酰肼基、磺酰脲基、马来酰亚胺、三唑啉二酮。
在本发明中所提到的分子量不超过1000Da的小分子烃基，其一般含有1到71个碳原子，其可含有杂原子基团，也可不含有杂原子基团。概括地讲，所述的小分子烃基可选自以下组中任一种、任一种的不饱和形式、任一种的被取代形式、任一种的被杂化形式及其组合：C1-71烷基、环C3-71烷基、苯基、苄基、芳烃基；小分子烃基优选为甲基、乙基、丙基、丙烯、丁基、丁烯、戊基、己基、庚基、辛基、壬基、癸基、环己基、苯基；更优选为甲基、乙基、丙基、苯基。
在本发明中所提到的分子量大于1000Da的聚合物链残基，其可为任意合适的聚合物链残基，包括但不仅限于碳链聚合物残基、杂链聚合物残基、元素有机聚合物残基。其中，聚合物可为均聚物，也可为任几种单体、低聚物或聚合物组成的共聚物；聚合物链可为柔性链，也可为刚性链。
其中，所述的碳链聚合物残基，其可以是任意合适的大分子主链主要由碳原子构成的聚合物残基，其可选自以下组中任一种、任一种的不饱和形式、任一种的被取代形式、任一种的被杂化形式及其组合：聚烯烃类链残基，如聚乙烯链残基、聚丙烯链残基、聚异丁烯链残基、聚苯乙烯链残基、聚氯乙烯链残基、聚偏氯乙烯链残基、聚氟乙烯链残基、聚四氟乙烯链残基、聚三氟氯乙烯链残基、聚醋酸乙烯酯链残基、聚乙烯基烷基醚链残基、聚丁二烯链残基、聚异戊二烯链残基、聚氯丁二烯链残基、聚降冰片烯链残基等；聚丙烯酸类链残基，如聚丙烯酸链残基、聚丙烯酰胺链残基、聚丙烯酸甲酯链残基、聚甲基丙烯酸甲酯链残基等；聚丙烯腈类链残基，如聚丙烯腈链残基等；优选聚乙烯链残基、聚丙烯链残基、聚苯乙烯链残基、聚氯乙烯链残基、聚丁二烯链残基、聚异戊二烯链残基、聚丙烯酸链残基、聚丙烯酰胺链残基、聚丙烯腈链残基。
所述的杂链聚合物残基，其可以是任意合适的大分子主链主要由碳原子和氮、氧、硫等杂原子构成的聚合物残基，其可选自以下组中任一种、任一种的不饱和形式、任一种的被取代形式、任一种的被杂化形式及其组合：聚醚类链残基，如聚环氧乙烷链残基、聚环氧丙烷链残基、聚四氢呋喃链残基、环氧树脂链残基、酚醛树脂链残基、聚苯醚链残基等；聚酯类链残基，如聚己内酯链残基、聚戊内酯链残基、聚丙交酯链残基、聚对苯二甲酸乙二醇酯链残基、不饱和聚酯链残基、醇酸树脂链残基、聚碳酸酯链残基、生物聚酯链残基、液晶聚酯链残基等；聚胺类链残基，如聚酰胺链残基、聚酰亚胺链残基、聚氨酯链残基、聚脲链残基、聚硫代氨基甲酸酯链残基、脲醛树脂链残基、蜜胺树脂链残基等；液晶聚合物链残基；含硫聚合物链残基，如聚砜链残基、聚苯硫醚链残基等；优选聚环氧乙烷链残基、聚四氢呋喃链残基、环氧树脂链残基、聚己内酯链残基、聚丙交酯链残基、聚酰胺链残基、聚氨酯链残基、聚脲链残基；所述的杂链聚合物残基，其可通过点击反应，如CuAAC反应、thiol-ene反应形成。
所述的元素有机聚合物残基，其可以是任意合适的大分子主链主要由硅、硼、铝等无机元素杂原子和氮、氧、硫、磷等杂原子构成的聚合物残基，其可选自以下组中任一种、任一种的不饱和形式、任一种的被取代形式、任一种的被杂化形式及其组合：有机硅类聚合物链残基，如聚有机硅烷链残基、聚有机硅氧烷链残基、聚有机硅硼烷链残基、聚有机硅氮烷链残基、聚有机硅硫烷链残基、聚有机磷硅氧烷链残基、聚有机金属硅氧烷链残基；无机硼类聚合物链残基，如聚无机硼烷链残基、聚无机硼氮烷链残基、聚无机硼硫烷链残基、聚无机硼磷烷链残基等；有机磷类聚合物链残基；有机铅类聚合物链残基；有机锡类聚合物链残基；有机砷类聚合物链残基；有机锑类聚合物链残基；优选聚有机硅烷链残基、聚有机硅氧烷链残基、聚无机硼烷链残基。
在本发明中所提到的分子量不超过1000Da的小分子硅烷基，其可以是任意合适的分子主链主要由硅原子和氮、氧、硫、磷等杂原子构成的小分子硅烷基，概括地讲，所述的小分子硅烷基可选自以下组中任一种、任一种的不饱和形式、任一种的被取代形式或任一种的被杂化形式：硅碳烷链残基、硅氧烷链残基、硅硫烷链残基、硅氮烷链残基；优选硅碳烷链残基、硅氧烷链残基。
在本发明中所提到的分子量不超过1000Da的无机小分子链残基，其可以是任意合适的分子主链和侧链均主要由硅、硼、铝等无机元素杂原子和氮、氧、硫、磷等杂原子构成的无机小分子链残基，概括地讲，所述的无机小分子链残基可选自以下组中任一种、任一种的不饱和形式、任一种的被取代形式或任一种的被杂化形式：硅烷链残基、硅氧化合物链残基、硫硅化合物链残基、硫氮化合物链残基、磷腈化合物链残基、磷氧化合物链残基、硼烷链残基；优选硅烷链残基、硅氧化合物链残基、磷腈化合物链残基、硼烷链残基。
在本发明中所提到的分子量大于1000Da的无机大分子链残基，其可以是任意合适的大分子主链和侧链均主要由硅、硼、铝等无机元素杂原子和氮、氧、硫、磷等杂原子构成的无机大分子链残基，其可选自以下组中任一种、任一种的不饱和形式、任一种的被取代形式、任一种的被杂化形式及其组合：聚硅烷链残基、聚硅氧烷链残基、聚硫硅链残基、聚硫氮链残基、聚磷酸链残基、聚磷腈链残基、聚氯代磷腈链残基、聚硼烷链残基残基；也可选自以下组中任一种带有残基的无机大分子或任一种经过表面改性的带有残基的无机大分子：沸石型分子筛、磷酸铝分子筛、磷酸锆分子筛、杂多酸盐分子筛、金刚石、石墨、石墨烯、氧化石墨烯、碳纳米管、富勒烯、碳纤维、白磷、红磷、五氧化磷、硫化钼、二氧化硅、二硫化硅、氮化硅、碳化硅、滑石、高岭土、蒙脱石、云母、石棉、长石、水泥、玻璃、石英、陶瓷、氧化硼、氮化硫、硅化钙、硅酸盐、玻璃纤维、氧化铍、氧化镁、氧化汞、硼氢化物、氮化硼、碳化硼、氮化铝、水铝石、水铝矿、刚玉、二氧化钛；优选聚硅烷链残基、聚硅氧烷链残基、聚磷腈链残基、聚硼烷链残基、经过表面改性的石墨烯、经过表面改性的碳纳米管、经过表面改性的碳纤维、经过表面改性的二氧化硅、经过表面改性的氮化硅、经过表面改性的碳化硅、经过表面改性的硅酸盐、经过表面改性的玻璃纤维、经过表面改性的氮化硼。
对于小分子烃基、聚合物链残基、无机大分子链残基的结构并未作特别限定，其可以是直链型、支链型、多臂结构型、星型、H型、梳型、树枝型、单环型、多环型、螺环型、稠环型、桥环型、带环状结构的链型、二维和三维团簇型及其组合；在小分子烃基、聚合物链残基、无机大分子链残基中，可以含有柔性链段，也可含有刚性链段，也可以同时含有柔性和刚性链段。
本发明中所述的“单键”，其指的是在化合物分子中两个原子间以共用一对电子而构成的普通共价键，其可选自碳碳单键、碳氮单键、氮氮单键、硼碳单键。
本发明中所述的“杂原子连接基”，其可以是任意合适的含有杂原子的连接基团，其可选自以下任一种或任几种的组合：醚基、硫基、硫醚基、二价叔胺基、三价叔胺基、二价硅基、三价硅基、四价硅基、二价磷基、三价磷基、二价硼基、三价硼基。
本发明中所述的“有机基团”，指的是主要以碳元素和氢元素作为骨架所构成的基团，其可以是分子量不超过1000Da的小分子基团，也可以是分子量大于1000Da的聚合物链残基，合适的基团举例如：甲基、乙基、乙烯基、苯基、苄基、羧基、醛基、乙酰基、丙酮基等。
本发明中所述的“有机硅基团”，指的是主要以硅元素和氢元素作为骨架所构成的基团，其可以是分子量不超过1000Da的小分子硅烷基，也可以是分子量大于1000Da的有机硅类聚合物链残基，合适的基团举例如：硅烷基、硅氧烷基、硅硫烷基、硅氮烷基等。
本发明中所用术语“杂原子”是指氮原子、氧原子、硫原子、磷原子、硅原子、硼原子等常见的非碳原子。
本发明中，烃中任一位置的碳原子被杂原子取代形成的化合物，统称为“杂烃”。
本发明中所用术语“烷基”是指具有直链或支链结构的饱和烃基。在适当的情况下，烷基可具有指定的碳原子数，例如，C1-4烷基，所述烷基包括在直链或支链排列中具有1、2、3或4个碳原子的烷基。合适的烷基的实例包括但不限于甲基、乙基、丙基、正丁基、异丁基、叔丁基、正戊基、2-甲基丁基、3-甲基丁基、4-甲基丁基、正己基、2-甲基戊基、3-甲基戊基、4-甲基戊基、5-甲基戊基、2-乙基丁基、3-乙基丁基、庚基、辛基、壬基、癸基。
本发明中所用术语“环烷基”是指饱和的环烃。环烷基环可包括指定的碳原子数。例如，3至8元环烷基包括3、4、5、6、7或8个碳原子。合适的环烷基的实例包括但不限于环丙基、环丁基、环戊基、环己基、环庚基和环辛基。
本发明中所用术语“芳烃基”意指在各个环中至多7个原子的任何稳定的单环或多环碳环，其中至少一个环为芳香族的。此类芳基的实例包括但不限于苯基、联苯基、萘基、联萘基、四氢萘基、茚满基、蒽基、联蒽基、菲基、联菲基。
本发明中所用术语“杂芳烃基”表示在各个环中至多7个原子的稳定的单环或多环，其中至少一个环为芳香族且至少一个环含有选自O、N、S、P、Si、B等杂原子。在本定义范围内的杂芳烃基包括但不限于吖啶基、咔唑基、噌啉基、喹喔啉基、喹唑啉基、吡唑基、吲哚基、苯并三唑基、呋喃基、噻吩基、苯硫基、3,4-亚丙基二氧苯硫基、苯并噻吩基、苯并呋喃基、苯并二噁烷、苯并二氧杂环己烯、喹啉基、异喹啉基、噁唑基、异噁唑基、咪唑基、吡嗪基、哒嗪基、吡啶基、嘧啶基、吡咯基、四氢喹啉、噻唑基、异噻唑基、1,2,4-三唑基、1,2,3-三唑基、1,2,4-噁二唑基、1,2,4-噻二唑基、1,3,5-三嗪基、1,2,4-三嗪基、1,2,4,5-四嗪基和四唑基。
在本发明的环状结构中所提到的单环结构，指的是在环状结构中只含有一个环，举例如：
所提到的多环结构，指的是在环状结构中含有两个或两个以上独立的环，举例如：
所提到的螺环结构，指的是在环状结构中含有由两个或多个环彼此间通过共用一个原子构成的环状结构，举例如：
所提到的稠环结构(其也包括二环、芳并环结构)，指的是在环状结构中含有由两个或多个环彼此间通过共用两个相邻的原子构成的环状结构，举例如：
所提到的桥环结构，指的是在环状结构中含有由两个或多个环彼此间通过共用两个以上相邻的原子构成的环状结构，其具有三维的笼状结构，举例如：
所提到的嵌套环结构，指的是在环状结构中含有由两个或多个环彼此间相连或嵌套构成的环状结构，举例如：
为简便起见，本发明中也将基团中的碳原子数范围以下标形式标注在C的下标位置，表示该基团具有的碳原子数，例如C1-10表示“具有1至10个碳原子”、C3-20表示“具有3至20个碳原子”。“不饱和的C3-20烃基”指C3-20烃基中含有不饱和键的化合物。“取代的C3-20烃基”指C3-20烃基的氢原子被取代得到的化合物。“杂化的C3-20烃基”指C3-20烃基中的碳原子被杂原子取代得到的化合物。当一个基团可选自C1-10烃基时，其可选自下标所示范围中任一种碳原子数的烃基，即可选自C1、C2、C3、C4、C5、C6、C7、C8、C9、C10烃基中任一种烃基。本发明中，在没有特别说明的情况下，以区间形式标记的下标均表示可选自该范围内任一整数，该范围包括两个端点。
为简便起见，本发明中也将具有连续序号的一类具有类似含义的符号标示用“～”进行连接，其表示用“～”所连接的标示内容包含序号区间之间的各个符号标示，例如基团R1～R3表示的即是基团R1、基团R1、基团R3；再例如，A1～A5表示的即是A1、A2、A3、A4、A5。在本发明中其他地方出现的符号标示“～”，均代表此类含义。
当涉及到的结构具有同分异构体时，没有特别指定的情况下，可以为其中任一种异构体。如对于烷基，没有特别指定的情况下，指失去任一位置的氢原子形成的烃基。具体地，如丙基指正丙基、异丙基中任一种，亚丙基指1,3-亚丙基、1,2-亚丙基、异亚丙基中任一种。
本发明中“取代的”，以“取代的烃基”为例，指被取代的“烃基”中任一位置的任一个或一个以上的氢原子可以被任一取代基所取代。没有特别限定的情况下，其中的取代基没有特别限制。
对于一个化合物、一个基团或一个原子，可以同时被取代和被杂化，例如硝基苯基取代氢原子，又如-CH2-CH2-CH2-被替换为-CH2-S-CH(CH3)-。
为了说明的简明性，在本发明的说明书中，利用连接词“和/或”来表示所述的术语可以包含选自连接词“和/或”之前所述的选项，或者选自连接词“和/或”之后所述的选项，或者同时选自连接词“和/或”之前和之后所述的选项这三种情况。例如，说明书中“同一个网络中可以包含不同的普通共价交联和/或不同的无机硼酸酯键交联”中的“和/或”，其含义即是同一个网络中可以包含不同的普通共价交联，或者同一个网络中可以包含不同的无机硼酸酯键交联，或者同一个网络中可以包含不同的普通共价交联和不同的无机硼酸酯键交联。在本发明说明书中其他地方出现的连接词“和/或”，均代表此类含义。
本发明中所用术语“分子量”均代表物质的相对分子质量，对于小分子化合物、小分子基团及某些具有固定结构的大分子化合物、大分子基团而言，其分子量一般具有单分散性，也即具有固定分子量；而对于低聚物，高聚物、低聚物残基、高聚物残基等具有多分散性分子量的物质，其分子量一般指代平均分子量。其中，本发明中的小分子化合物、小分子基团特指分子量不超过1000Da的化合物或基团；大分子化合物、大分子基团特指分子量大于1000Da的化合物或基团。
在本发明中，对于构成动态聚合物无机硼酸酯键的无机硼酸基元，由于基团中硼原子所具有的缺电子性，使得其易被含有未共用电子对的亲核试剂所进攻而产生键合；而对于构成无机硼酸酯键的单羟基基元，由于氧原子上含有未共用电子对，其在与无机硼酸基元相接触的过程中，能够通过脱水缩合反应、酯交换反应等反应形成无机硼酸酯键，从而构成动态共价交联等。本发明正是利用了无机硼酸基元与单羟基基元中的羟基所具有的高反应活性，无机硼酸酯键所具有的较强的动态可逆性，制得了在较为温和的条件下即可体现出动态效果的动态聚合物。同时，利用无机硼酸基元来形成无机硼酸酯键，使得构成无机硼酸酯键的组分选择更为丰富，对于动态聚合物的结构、动态可逆性、力学性能、耐溶剂性等方面的调控性大大提高，扩展了聚合物的应用范围。
用于制备动态聚合物的无机硼化合物(I)、含单羟基基元的化合物(II)、化合物(III)、化合物(IV)、化合物(V)，其可以是气体、液体、晶体、粉末、颗粒、胶状、膏状等。
在制备动态聚合物的过程中，作为原料的无机硼化合物(I)，其可以以无机硼酸基的形式存在，也可以以无机硼酸酯基、无机硼酸盐基、无机卤化硼基、无机硼烷基的形式存在。当将含有无机硼酸基元的无机硼化合物(I)与含有单羟基基元的化合物(II)在溶解或熔融状态下进行混合时，无机硼化合物(I)中的无机硼酸基能够与含有单羟基基元的化合物(II)中的羟基进行快速的缩合反应形成无机硼酸酯键，从而得到动态单体和/或预聚物和/或聚合物；无机硼化合物(I)中的无机硼酸酯基，可以直接与含有单羟基基元的化合物(II)中的羟基进行酯交换反应形成无机硼酸酯键，也可以先通过水解形成无机硼酸基后再与含有单羟基基元的化合物(II)中的羟基进行缩合反应形成无机硼酸酯键，从而得到动态单体和/或预聚物和/或聚合物；无机硼化合物(I)中的无机卤化硼基或无机硼烷基，可以直接通过缩合反应与含单羟基基元的化合物(II)中的羟基形成无机硼酸酯键，也可以先通过水解形成无机硼酸基后再与含有单羟基基元的化合物(II)中的羟基进行缩合反应形成无机硼酸酯键，从而得到动态单体和/或预聚物和/或聚合物；一个聚合体系中，可以同时含有一种或者多种无机硼化合物(I)以及一种或者多种含有单羟基基元的化合物(II)。在将无机硼化合物(I)与含有单羟基基元的化合物(II)反应的过程中，尽量保证与其进行反应的含有单羟基基元的化合物(II)处于过量的状态下，对于无机硼化合物(I)固体或液体，多采用缓慢添加或滴加的形式加入到单羟基基元的化合物(II)中。
对于同时含有至少一种无机硼酸基元以及单羟基基元的化合物(III)，其一般需要通过控制反应条件以及添加合适的反应助剂，使化合物(III)中的单羟基基元能够与同种或者不同种化合物(III)中含有的无机硼酸基元进行反应形成无机硼酸酯键，从而得到动态聚合物。一个聚合体系中，除可以含有一种或者多种化合物(III)外，还可以同时含有一种或者多种无机硼化合物(I)和/或一种或者多种含单羟基基元的化合物(II)。当原料选自化合物(III)时，为保证原料的稳定性，化合物(III)中的无机硼酸基元优先选择以无机硼酸酯基、无机硼酸盐基的形式存在，并且在化合物(III)的制备过程中，应尽量使用非极性惰性溶剂作为反应溶剂，并在低温条件下进行保存；同时，在原料的合成过程中往往也需要加入一些缩合抑制剂，并尽量保证化合物(III)现合现用。考虑到化合物(III)制备以及保存过程相对较为繁杂，因此用于制备动态聚合物的原料组分优先在无机硼化合物(I)和含单羟基基元的化合物(II)中进行搭配选择，但化合物(III)也是动态聚合物原料的重要组成之一，在某些特定情况下具有其特定的优势，不能忽略。
在本发明的实施方式中，对于无机硼化合物(I)、含单羟基基元的化合物(II)、化合物(III)，其在形成动态单体和/或预聚物和/或聚合物的过程中，除了利用化合物中含有的单羟基基元和/或无机硼酸基元进行反应外，还可同时利用其含有的其他反应性基团可选地与其他成分，如化合物(IV)和/或化合物(V)，通过聚合反应进行普通共价连接，共同反应构成动态聚合物。也可以将无机硼化合物(I)、含单羟基基元的化合物(II)、化合物(III)参与形成的预聚物和/或聚合物与其他成分如化合物(IV)和/或化合物(V)共混，然后通过其他成分的普通共价连接形成动态聚合物。也可以先形成普通共价连接，再形成动态无机硼酸酯键。
对于化合物(IV)，其一般是通过化合物(IV)中所含有的其他反应性基团之间的相互反应，或者通过化合物(IV)中所含有的其他反应性基团与化合物(V)和/或由无机硼化合物(I)、含单羟基基元的化合物(II)、化合物(III)参与形成的预聚物和/或聚合物中所含有的其他反应性基团之间的相互反应，从而得到含有无机硼酸酯键的动态聚合物。也可以直接由化合物(IV)本身含有的其他反应性基团反应形成普通共价连接。当然，本发明不仅限与此，本领域技术人员可以根据本发明的逻辑和脉络，合理有效地实现。
在本发明的实施方式中，其他反应性基团可通过诸如如下形式的反应得到普通共价键，从而与无机硼酸酯键一同形成杂化交联动态聚合物：通过化合物中含有的氨基和化合物中含有的羧基进行缩合反应形成酰胺键；通过化合物中含有的环氧基团和化合物中含有的氨基、巯基进行开环反应形成仲胺键、硫醚键；在引发剂或外加能的作用下，通过化合物中含有的烯烃基进行自由基聚合；在引发剂或外加能的作用下，通过化合物中含有的烯烃基进行阴/阳离子聚合；通过化合物中含有的异氰酸酯基与化合物中含有的氨基、羟基、巯基进行反应形成脲键、氨基甲酸酯键和硫代氨基甲酸酯键；通过化合物中含有的环氧基团进行开环聚合形成醚键；在一价铜催化下，通过化合物中含有的叠氮基团和化合物中含有的炔基进行CuAAC反应；通过化合物中含有的巯基和化合物中含有的烯烃基进行thiol-ene点击反应；通过化合物中含有的双键之间的加成反应等；其中，优选能够在不高于100℃下快速反应的方式，更优选能够在室温下快速反应的方式，如此使得制备过程简单、便于大批量生产，包括但不限于异氰酸酯基与氨基、羟基、巯基的反应、丙烯酸酯反应、thiol-ene点击反应。
在本发明的实施方式中，氢键基团可以在任意合适的成分中和在任意合适的时机下引入，包括但不仅限于从单体中引入，在形成预聚物的同时引入，在形成预聚物之后引入，在形成普通共价交联的同时引入，在形成普通共价交联之后引入。优选在形成预聚物和普通共价交联的同时引入。为避免氢键基团引入后形成氢键交联影响混合、溶解等操作，也可以对氢键基团进行封闭保护，待合适时间(如形成普通共价交联的同时或之后)再进行解保护。
在本发明的实施方式中所提到的合适的聚合方法，其可以通过本领域所通用的任一种合适的聚合反应来进行，包括但不仅限于缩合聚合反应、加成聚合反应、开环聚合反应；其中，加成聚合反应包括但不仅限于自由基聚合反应、阴离子聚合反应、阳离子聚合反应、配位聚合反应。
在具体实施过程中，化合物原料可利用上述的任一种聚合反应方法，通过本领域所通用的任一种合适的聚合工艺来实施。例如，当化合物原料以缩合聚合的形式得到动态聚合物时，其可通过熔融聚合、溶液聚合、界面聚合等聚合工艺进行实施；又例如，当化合物原料以自由基聚合的形式得到动态聚合物时，其可通过本体聚合、溶液聚合、悬浮聚合、乳液聚合等聚合工艺进行实施；再例如，当化合物原料以离子聚合的形式得到动态聚合物时，其可通过溶液聚合、淤浆聚合、气相聚合等聚合工艺进行实施。
在上述聚合工艺中所提到的熔融聚合，其通常的实施方法是将化合物原料处于熔融状态下，利用引发剂或光、热、辐照、催化等条件进行聚合，得到熔融状态的动态聚合物；所提到的溶液聚合，其通常的实施方法是将化合物原料、引发剂溶于适当溶剂中进行聚合得到动态聚合物；所提到的界面聚合，其通常的实施方法是将化合物原料溶解在两种互不相溶的溶剂中，在溶液的界面上(或界面有机相一侧)进行聚合得到动态聚合物；所提到的本体聚合，其通常的实施方法是将化合物原料在少量引发剂或光、热、辐照、催化等条件下进行聚合得到动态聚合物；所提到的悬浮聚合，其通常的实施方法是将溶解有引发剂的化合物原料搅拌成小液滴，悬浮在水介质中进行聚合得到动态聚合物；所提到的乳液聚合，其通常的实施方法是将化合物原料借助乳化剂的作用分散在溶解有引发剂的水介质中，形成乳液后再进行聚合得到动态聚合物；所提到的淤浆聚合，其通常的实施方法是将化合物原料溶于适当溶剂中，引发剂则以分散体的形式存在于溶剂中进行聚合，得到的动态聚合物以沉淀的形式析出；所提到的气相聚合，其通常的实施方法是将化合物原料在气相状态下，利用引发剂或光、热、辐照、催化等条件进行聚合得到动态聚合物。
在本发明的实施方式中所提到的合适的交联方法，其可以通过本领域所通用的任一种合适的交联反应来进行。
在具体实施过程中，化合物原料可利用热引发交联、光引发交联、辐射引发交联、等离子体引发交联、微波引发交联等物理交联手段得到动态聚合物；化合物原料也可利用过氧化物交联、亲核试剂取代交联等化学交联手段得到动态聚合物。其中，交联过程可以以本体、溶液、乳液等形式进行。
在制备工艺中，优选采用溶液聚合/交联工艺、乳液聚合/交联工艺来制备动态聚合物。所述的溶液聚合/交联工艺、乳液聚合/交联工艺，其具有能够降低体系粘度，易于传质传热、便于温度控制、可避免局部过热的优势，所获得的溶液、乳液便于浓缩或分散，有利于进行涂覆、混合等操作。
当将反应物原料在溶解或熔融状态下进行混合时，反应物中的无机硼酸基元与单羟基基元能够在加热、辐射、光照等条件下进行动态共价交联，或者在引发剂、催化剂等添加剂的作用下进行动态共价交联生成无机硼酸酯键；反应物中能够进行共价交联的其他反应性基团，也能够在加热、辐射、光照等条件下进行普通共价交联，或者在引发剂、交联剂、固化剂等添加剂的作用下进行普通共价交联生成共价键。
在动态聚合物的制备过程中，对于具有第一种网络结构(仅含有一个交联网络，并且此交联网络同时含有普通共价交联和无机硼酸酯键交联)的动态聚合物，其可利用至少一种无机硼化合物(I)和至少一种含有单羟基基元的化合物(II)参与反应生成无机硼酸酯键和普通共价键进行杂化交联得到；或者利用至少一种化合物(III)，或者其与至少一种无机硼化合物(I)和/或至少一种含有单羟基基元的化合物(II)参与反应生成无机硼酸酯键和普通共价键进行杂化交联得到；或者利用至少一种化合物(IV)，或者其与至少一种化合物(V)参与反应生成普通共价键进行杂化交联得到；其中，至少一种无机硼化合物(I)或至少一种含有单羟基基元的化合物(II)或至少一种化合物(III)含有一个或一个以上其他反应性基团。
对于具有第二种网络结构(含有两个交联网络，其中一个交联网络仅含有普通共价交联，另一个交联网络仅含有无机硼酸酯键交联)的动态聚合物，其网络结构中仅含有普通共价交联的交联网络，可利用至少一种化合物(V)参与反应生成普通共价键进行交联得到，或者利用至少一种已有的普通共价交联聚合物作为原料进行制备；其网络结构中仅含有无机硼酸酯键交联的交联网络，可利用至少一种无机硼化合物(I)和至少一种含有单羟基基元的化合物(II)参与反应生成无机硼酸酯键进行动态共价交联得到，或者利用至少一种化合物(III)，或者其与至少一种无机硼化合物(I)和/或至少一种含有单羟基基元的化合物(II)参与反应生成无机硼酸酯键进行动态共价交联得到。
同理，对于具有其他杂化交联网络结构的动态聚合物，其网络结构中仅含有普通共价交联的交联网络，仅含有无机硼酸酯键交联的交联网络，同时含有普通共价交联和无机硼酸酯键交联的交联网络，均可根据上述思路，利用相应的化合物原料进行分别制备。
在动态聚合物的制备过程中，作为原料的化合物相互参与反应之后，原料组分之间能够以无机硼酸酯键和/或普通共价键，以及可选的氢键作为链接点进行聚合/交联，得到具有更高分子量的动态聚合物。其中，并不要求原料组分中所有的官能团和其他反应性基团都完全相互反应形成普通共价键和动态共价键，只要形成的普通共价键和动态共价键足以维持动态聚合物的杂化交联网络结构即可。
对于同时需要进行动态共价交联以及普通共价交联的体系，进行交联的先后顺序并不做特别限定，可以先进行动态共价交联后再进行普通共价交联，也可以先进行普通共价交联后再进行动态共价交联，也可以控制条件使得动态共价交联和普通共价交联同时进行。
对于含有两个或两个以上交联网络的动态聚合物，如本发明中所述的第二种网络结构和第三种网络结构的动态聚合物，可采用分步法、同步法进行制备。
例如，对于含有双网络结构的动态聚合物，当采用分步法进行制备时，可以先利用单体或预聚物、催化剂、引发剂、交联剂制备好第一网络，再将制备好的第二网络加入进行共混得到相互共混的交联网络，其中，第二网络可借助溶剂进行溶胀后与第一网络进行共混；也可以先制备好第一网络，再将已经交联的第一网络置入含有催化剂、引发剂、交联剂等的第二网络单体或预聚物熔体或溶液中，使其溶胀，然后使第二网络单体或预聚物就地聚合并交联形成第二网络，得到(部分)相互穿插的交联网络，其中，第一网络的交联度优选为凝胶点以上的轻度交联，以便于第二网络的互穿效果；以此类推，对于含有多网络结构的动态聚合物，可采用类似的分步法得到多个相互共混或相互穿插的交联网络。
例如，对于含有双网络结构的动态聚合物，当采用同步法进行制备时，可以将两种制备好的交联网络置于同一反应器中进行共混得到相互共混的交联网络，其中，可借助溶剂对交联网络进行溶胀后再进行共混；也可以将两种或多种单体或预聚物混合后在同一反应器中按各自聚合和交联历程进行反应，得到(部分)相互穿插的交联网络。
在本发明中利用无机硼化合物(I)、含单羟基基元的化物(II)、化合物(III)、化合物(IV)、化合物(V)制备具有杂化交联网络的动态聚合物的过程中，通过对化合物结构的设计和调整，可以依据需要将不同数量的官能团、不同结构的分子链段、不同分子量的分子链段、反应性基团、功能性基团等有机结构引入到化合物原料中，并通过制备过程成为动态聚合物的结构组分，从而在较大范围内实现对动态聚合物结构的调控。动态聚合物结构的多样性，也使得其体现出丰富各异的性能，并可根据聚合物所具有的性能将其应用于不同的领域。更为重要的是，本领域的技术人员往往也可根据实际应用的需要，从源头对聚合物的结构和性能进行设计；在这过程中，所采用的无机结构(如无机硼结构)和有机结构(有机醇结构)则能够成为技术人员调控和设计动态聚合物结构的有效媒介。
在动态聚合物的制备过程中，通过调控无机硼化合物(I)、含有单羟基基元的化合物(II)、化合物(III)、化合物(IV)、化合物(V)中的官能团数和其他反应性基团数，可以制备出具有不同交联程度的动态聚合物，而动态聚合物的性能也随着交联程度的不同而有所差异。对于利用交联程度较低的动态聚合物所制成的材料，其通常力学强度和力学模量较低，韧性和延展性优良，热稳定性和尺寸稳定性较差，一般在宏观表现上质地较为柔软、可进行大范围地拉伸。而对于利用交联程度较高的动态聚合物所制成的材料，通常其力学强度和模量较高，韧性、热稳定性、耐磨性及抗蠕变性都有所提高，但延展性会有所下降，一般在宏观表现上为具有更为优良的回弹性或呈现刚性的胶体或固体。
在本发明中，利用至少一种普通共价交联以及至少一种动态共价交联来制备得到具有杂化交联网络的动态聚合物。对于传统的交联聚合物，其一般仅通过普通共价交联制得，得到的交联聚合物缺乏动态性，在外界刺激作用下不具有响应性，无法体现出自修复等功能特性，对交联聚合物的性能和应用领域造成了很大的限制；此外，传统的交联结构中由于没有分子间滑移作用且键断裂能普遍较高，基本需要依靠交联点间链段受力时的伸长来提供韧性，因此得到的交联聚合物一般韧性较差。而对于现有的动态交联聚合物，其一般稳定性和力学性能较差，往往还无法达到实际使用的需要，制得的动态聚合物多为溶液、凝胶或其他软材料，对其应用和推广也产生了诸多限制。而利用普通共价键和动态共价键所制得的具有杂化交联网络的动态聚合物，其相比超分子聚合物和现有的动态交联聚合物，体现出了更为优良的稳定性和力学性能，能够将其作为材料进行使用，已具备了一定的应用价值；同时，相比于传统的交联聚合物，动态共价键的引入，又使得聚合物能够体现出动态可逆性，并通过动态共价键的可逆断裂吸收能量，赋予聚合物材料以良好的韧性，从而构筑起一个比较稳定同时又动态可逆的交联聚合物体系。
在动态聚合物的制备过程中，通过调控无机硼化合物(I)、含有单羟基基元的化合物(II)、化合物(III)、化合物(IV)、化合物(V)中分子链的柔顺性，可以制备出具有不同性质特点的动态聚合物，获得的动态聚合物可以具有一个或者多个玻璃化转变温度。对于主要由柔性链(如聚乙烯链、聚硅氧烷链、聚丁二烯链、聚丙烯酸链、聚酯链等)构成的化合物和/或可以聚合成柔性链的化合物，由其所制得的动态聚合物分子链段内旋转相对容易，一般具有较低的玻璃化转变温度(一般不高于25℃)和较低的熔点(一般不高于100℃)。对于主要由刚性链(如聚乙炔链、聚芳酰胺链、聚苯醚链、聚苯并噻唑链等)构成的化合物和/或可以聚合成刚性链的化合物，由其所制得的动态聚合物由于分子链段内旋转相对困难，一般具有较高的玻璃化转变温度(一般高于25℃)和较高的熔点(一般高于100℃)，较大的熔体粘度；材料通常在宏观上表现为具有较为优良的力学性能，较好的尺寸稳定性、耐热性和耐化学腐蚀性，但延展性较低。当同时采用含有柔性链和刚性链的化合物和/或可以同时聚合成柔性和刚性链的化合物时，所制得的动态聚合物一般存在多个差别明显的玻璃化转变温度，聚合物材料具有适中的刚性、硬度、柔顺性，其力学性能可以根据不同的配方进行调节。在本发明中，由于具有柔性结构的动态聚合物能够体现出更为优良的动态可逆性和拉伸韧性，因此优选利用具有柔性结构和/或可以聚合成柔性链的无机硼化合物(I)、含有单羟基基元的化合物(II)、化合物(III)、化合物(IV)、化合物(V)来制备动态聚合物。
在动态聚合物的制备过程中，通过调控无机硼化合物(I)、含有单羟基基元的化合物(II)、化合物(III)、化合物(IV)、化合物(V)的分子量，可以制备出具有不同交联密度的动态聚合物，其由于交联密度的不同也表现出不同的性质特点。动态聚合物的交联密度越低，交联点之间的聚合物链分子量越大，反之则越小。对于交联密度较低的动态聚合物，其一般玻璃化转变温度和熔点较低，刚性和表面硬度较低，力学强度低，但能够体现出较好的动态活性；对于交联密度较高的动态聚合物，其一般玻璃化转变温度和熔点较高，能够表现出较好的力学强度、韧性和弹性，但动态活性会有所下降。本领域的技术人员可根据实际需要进行调整。
此外，在动态聚合物的制备过程中，还可通过在无机硼化合物(I)、含有单羟基基元的化合物(II)、化合物(III)、化合物(IV)、化合物(V)中引入功能性基团的方式对动态聚合物的性能进行调控。例如，通过引入疏水性基团来提高动态聚合物的耐水解性；通过引入荧光基团来制备具有荧光性的动态聚合物；通过引入抗氧化基团来提高动态聚合物的抗氧化性；通过引入酸性基团或碱性基团对动态聚合物的动态性进行调节等。又例如，当需要将动态聚合物与其他聚合物进行共混时，还可通过引入与其他聚合物相类似的结构组分或者偶联基团，来达到提高组分之间相容性的目的。
诸如以上所述仅是对本发明中作为原料的化合物组分结构所能起到的对动态聚合物性能调控的部分举例说明，对于本发明中动态聚合物结构、性能、用途的设计，其可调范围广泛，往往还可体现出许多意想不到的实际效果，难以做到穷举，本领域的技术人员可以根据本发明的思路进行调整。
在本发明的实施方式中，根据聚合物主体成分及其反应方式，所述的动态聚合物的交联网络骨架链可由丙烯酸酯类聚合物、丙烯酰胺类聚合物、聚醚类聚合物、聚酯类聚合物、聚酰胺类聚合物、聚氨酯类聚合物、聚烯烃类聚合物中的至少一种链段所构成。
本发明优选提供一种聚丙烯酸酯类的杂化交联网络动态聚合物。所述的聚丙烯酸酯类的动态聚合物，其指的是本发明中所述的动态聚合物的交联网络骨架结构主要由含有丙烯酸基团、丙烯酸酯基团中的一种或其组合的聚合物链段所构成。
在本发明的实施方式中，聚丙烯酸酯类的动态聚合物中含有的丙烯酸基团、丙烯酸酯基团优选通过引入丙烯酸类单体以自由基聚合或自由基共聚合的形式反应制得。其中，所述的丙烯酸类单体，包括但不仅限于：丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸乙酯、丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸正丁酯、丙烯酸异丁酯、丙烯酸叔丁酯、丙烯酸-2-乙基乙酯、丙烯酸正辛酯、丙烯酸癸酯、丙烯酸-2-乙氧基乙酯、丙烯酸-2-氰基乙酯、丙烯酸环己酯、丙烯酸异冰片酯、丙烯酸月桂酯、甲基丙烯酸三氟乙酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯等。
在本发明的制备过程中，可以通过分别选用连接两个无机硼酸基元的连接基、基团J、基团T、基团Y为聚丙烯酸链残基、聚丙烯酸甲酯链残基、聚甲基丙烯酸甲酯链残基或其他含有丙烯酸基团、丙烯酸酯基团结构的无机硼化合物(I)、含有单羟基基元的化合物(II)、化合物(III)、化合物(IV)、化合物(V)来作为原料，利用化合物原料间的聚合/交联反应制得聚丙烯酸酯类的动态聚合物。
本发明优选提供一种聚烯烃类的杂化交联网络动态聚合物。所述的聚烯烃类的动态聚合物，其指的是本发明中所述的动态聚合物的交联网络骨架结构主要由饱和或不饱和的烯烃聚合物链段所构成。其中，所述的烯烃聚合物链段，可选自以下任一种或任几种的组合：聚乙烯链段、聚丙烯链段、聚异丁烯链段、聚苯乙烯链段、聚氯乙烯链段、聚偏氯乙烯链段、聚氟乙烯链段、聚四氟乙烯链段、聚三氟氯乙烯链段、聚醋酸乙烯酯链段、聚乙烯基烷基醚链段、聚丁二烯链段、聚异戊二烯链段、聚氯丁二烯链段、聚降冰片烯链段等。
在本发明的实施方式中，聚烯烃类的动态聚合物中含有的烯烃聚合物链段优选通过引入烯类单体以自由基聚合或自由基共聚合的形式反应制得。其中，所述的烯类单体，包括但不仅限于：乙烯、丙烯、丁烯、异丁烯、丁二烯、异戊二烯、氯丁二烯、苯乙烯、氯乙烯、偏氯乙烯、氟乙烯、四氟乙烯、六氟丙烯、烷基乙烯基醚、醋酸乙烯酯、降冰片烯等。
在本发明的制备过程中，可以通过分别选用连接两个无机硼酸基元的连接基、基团J、基团T、基团Y为聚乙烯链残基、聚丙烯链残基、聚异丁烯链残基、聚苯乙烯链残基、聚氯乙烯链残基、聚偏氯乙烯链残基、聚氟乙烯链残基、聚四氟乙烯链残基、聚三氟氯乙烯链残基、聚醋酸乙烯酯链残基、聚乙烯基烷基醚链残基、聚丁二烯链残基、聚异戊二烯链残基、聚氯丁二烯链残基、聚降冰片烯链残基或其他含有烯烃聚合物链段结构的无机硼化合物(I)、含有单羟基基元的化合物(II)、化合物(III)、化合物(IV)、化合物(V)来作为原料，利用化合物原料间的聚合/交联反应制得聚烯烃类的动态聚合物。
本发明优选提供一种聚氨酯类的杂化交联网络动态聚合物。所述的聚氨酯类的动态聚合物，其指的是本发明中所述的动态聚合物的交联网络骨架结构主要由含有氨基甲酸酯基、脲基、硫代氨基甲酸酯基中的一种或其组合的聚合物链段所构成。
在本发明的实施方式中，聚氨酯类的动态聚合物中含有的氨基甲酸酯基、脲基、硫代氨基甲酸酯基优选通过异氰酸酯基团和羟基、氨基、巯基等带有活泼氢的基团进行反应制得。
在本发明的制备过程中，可以通过分别选用连接两个无机硼酸基元的连接基、基团J、基团T、基团Y为聚氨酯链残基、聚脲链残基、聚硫代氨基甲酸酯链残基或其他含有氨基甲酸酯基、脲基、硫代氨基甲酸酯基结构的无机硼化合物(I)、含有单羟基基元的化合物(II)、化合物(III)、化合物(IV)、化合物(V)来作为原料，利用化合物原料间的聚合/交联反应制得聚氨酯类的动态聚合物。也可以通过在无机硼化合物(I)、含有单羟基基元的化合物(II)、化合物(III)、化合物(IV)、化合物(V)中引入定量的异氰酸酯基团以及定量的羟基、氨基、巯基，然后将其作为其他反应性基团中的一种，通过异氰酸酯基团和羟基、氨基、巯基之间的加成反应与无机硼酸酯键一起制得聚氨酯类的动态聚合物；在此情况下，一般采用分步法来制备聚氨酯类动态聚合物，即先将无机硼化合物(I)、含有单羟基基元的化合物(II)、化合物(III)、化合物(IV)、化合物(V)中含有的异氰酸酯基团与无机硼化合物(I)、含有单羟基基元的化合物(II)、化合物(III)、化合物(IV)、化合物(V)中含有的羟基、氨基、巯基进行充分地反应生成氨基甲酸酯基、脲基、硫代氨基甲酸酯基后，再控制条件进行无机硼酸酯键的缩合反应，在这其中，为了保证体系中的羟基、氨基、巯基充分与异氰酸酯基团进行反应，各化合物原料中含有的羟基、氨基、巯基的个数均优选为1～4个，并保证体系中参与反应的异氰酸酯基团的摩尔数过量于其他反应性基团的羟基、氨基、巯基的摩尔数，在体系中的羟基、氨基、巯基反应完全后，再进行无机硼酸基元与单羟基基元的缩合反应，使得生成无机硼酸酯键的反应独立于其他反应性基团的普通共价反应。在聚氨酯类动态聚合物的制备过程中，化合物(V)可选为多异氰酸酯化合物、单羟基基元中的羟基只作为其他反应性基团的含单羟基基元的多元醇化合物、多元胺化合物、多元巯基化合物。
所述的多异氰酸酯化合物，其为任意合适的包含两个或两个以上异氰酸酯基团的化合物，其可以是分子量不超过1000Da的小分子化合物，也可以是分子量大于1000Da的大分子化合物。合适的多异氰酸酯化合物举例如：甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、异氟尔酮二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、多亚甲基多苯基异氰酸酯、液化MDI、二环己基甲烷二异氰酸酯、萘二异氰酸酯、对苯二异氰酸酯、苯二亚甲基二异氰酸酯、二甲基联苯二异氰酸酯、1,4-环己烷二异氰酸酯、四甲基间苯二亚甲基二异氰酸酯、三甲基-1,6-六亚甲基二异氰酸酯、环己烷二亚甲基二异氰酸酯、降冰片烷二异氰酸酯、TDI二聚体、三苯基甲烷三异氰酸酯、4,4’,4”-硫代磷酸三苯基三异氰酸酯、HDI三聚体、IPDI三聚体、TDI三聚体、MDI三聚体、TDI-TMP加成物、含有异氰酸酯基团的聚酯、含有异氰酸酯基团的聚醚、含有异氰酸酯基团的聚烯烃、含有异氰酸酯基团的聚有机硅等；优选甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、异氟尔酮二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、多亚甲基多苯基异氰酸酯。
所述的单羟基基元中的羟基只作为其他反应性基团的含单羟基基元的多元醇化合物，其为任意合适的包含两个或两个以上羟基的化合物，优选为包含有两个、三个或四个羟基的化合物，其可以是分子量不超过1000Da的小分子化合物，也可以是分子量大于1000Da的大分子化合物。合适的多元醇化合物举例如：乙二醇、丙二醇、一缩二乙二醇、二缩二乙二醇、1,4-丁二醇、新戊二醇、1,6-己二醇、三羟甲基丙烷、甘油、季戊四醇等。
所述的多元胺化合物，其为任意合适的包含两个或两个以上氨基的化合物，优选为包含有两个、三个或四个氨基的化合物，其可以是分子量不超过1000Da的小分子化合物，也可以是分子量大于1000Da的大分子化合物。合适的多元胺化合物举例如：亚甲基二胺、1,2-乙二胺、丙邻二胺、1,2-二氨基丙烷、1,3-二氨基戊烷、六亚甲基二胺、二氨基庚烷、二氨基十二烷、二乙基氨基丙基胺、二亚乙基三胺、N-氨基乙基哌嗪、三亚乙基四胺、N,N’-二甲基亚乙基二胺、N,N’-二乙基亚乙基二胺、N,N’-二异丙基亚乙基二胺、N,N’-二甲基-1,3-丙二胺、N,N’-二乙基-1,3-丙二胺、N,N’-二异丙基-1,3-丙二胺、N,N’-二甲基-1,6-己二胺、N,N’-二乙基-1,6-己二胺、N,N’,N”-三甲基双(六亚甲基)三胺、二氨基甲苯、二氨基二甲苯、四甲基亚二甲苯基二胺、间苯二胺、三(二甲基氨基甲基)苯酚、二氨基二苯基甲烷、3,3’-二氯-4,4’-二苯基甲烷二胺、3,5-二甲硫基甲苯二胺、3,5-二乙基甲苯二胺等。
所述的多元巯基化合物，其为任意合适的包含两个或两个以上巯基的化合物，优选为包含有两个、三个或四个巯基的化合物，其可以是分子量不超过1000Da的小分子化合物，也可以是分子量大于1000Da的大分子化合物。合适的多元巯基化合物举例如：1,2-乙二硫醇、1,3-丙二硫醇、1,4-丁二硫醇、1,2-丁二硫醇、1,3-丁二硫醇、1,5-戊二硫醇、1,6-己二硫醇、1,8-辛二硫醇、1,9-壬二硫醇、1,10-癸二硫醇、2,3-丁二硫醇、双巯乙基硫醚、3,7-二硫杂-1,9-壬二硫醇、3-巯基-β-4-二甲基环己乙硫醇、1,4-苯二硫醇、邻苯二硫醇、3,4-甲苯二硫醇、1,5-萘二硫醇、卢丁二硫醇、4,4’-二巯基二苯硫醚、二巯基-3,6-二氧辛烷、1,5-巯基-3-硫代戊烷、1,3,5-三嗪-2,4,6-三硫醇等。
对于上述的多异氰酸酯化合物、多元醇化合物、多元胺化合物、多巯基化合物，可以单独使用，也可以混合使用。在同一个化合物中也可以同时含有异氰酸酯基团、羟基、氨基、巯基。
由于聚丙烯酸酯类、聚烯烃类、聚氨酯类的动态聚合物具有简便成熟的制备工艺、宽广可调的分子结构、优异多样的性能参数、良好的实际应用能力以及广泛的应用领域，可以利用已有用于此类聚合物制备的诸多原料和现成的工艺设备将本发明中的动态聚合物迅速地投入到生产应用中。因此，将其作为本发明中所述的动态聚合物的优选实施方式。同样地，通过调控无机硼化合物(I)、含有单羟基基元的化合物(II)、化合物(III)、化合物(IV)、化合物(V)的分子结构、分子量、官能度、羟值等参数，也可对聚丙烯酸酯类、聚烯烃类、聚氨酯类的动态聚合物的软硬程度、柔韧性、粘度、发泡情况等参数进行控制，本领域的技术人员可根据实际情况进行调整。
在本发明的实施方式中，所述杂化交联网络的动态聚合物或其组成的形态可以是普通固体、弹性体、凝胶(包括水凝胶、有机凝胶、齐聚物溶胀凝胶、增塑剂溶胀凝胶、离子液体溶胀凝胶)、泡沫等，其中，普通固体和泡沫中含有的可溶解小分子量成分含量一般不高于10wt％，而凝胶中含有的小分子量成分含量一般不低于50wt％。作为普通固体时，其通常具有更加优异的结构稳定性、机械性能、耐老化等性能，还可以通过对所述动态聚合物的结构进行调节获得一系列力学性能可调(从柔软到刚硬)的动态聚合物，其应用范围涵盖普通的民用品到高精尖的军工品，应用范围广泛。作为弹性体，其通常较一般固体更为柔软，可以在较小的应力作用下发生较为显著的形变，这利于其获得较好的自修复性，特别是基于本发明的动态无机硼酸酯键的强动态性；同时，弹性体一般具有较好柔韧性和弹性，这使得其在缓冲、阻尼、抗冲击等方面具有独特优势，特别是基于本发明可选的超分子氢键及动态无机硼酸酯键作为可牺牲键而具有的抗冲击吸能性；此外，弹性体还具有良好的外观质感，触感温和，易着色，色感温和以及耐化学品性好等优点。作为凝胶，其具有优异的阻尼、减震、抗冲击性能，特别是基于本发明可选的超分子氢键及动态无机硼酸酯键作为可牺牲键而具有的抗冲击吸能性；而且凝胶通常为柔软的固体，这使得其在自修复方面具有得天独厚的优势，特别是基于本发明的动态无机硼酸酯键的强动态性；凝胶(特别是水凝胶)通常还具有较好的生物相容性，这使得其在生物医学工程方面具有突出的优势。作为泡沫材料时，其一方面有利于降低材料的表观密度，另一方面特别有利于在缓冲、阻尼、抗冲击等方面进行应用，因为除了泡沫本身的形变可以产生缓冲、阻尼、抗冲击等效果外，本发明所述的动态聚合物中的无机硼酸酯键和可选的氢键作用能够在应力作用下产生智能的能量吸收和分散效果。基于以上的特点，本发明所述的动态聚合物或其组成的形态优选普通固体、弹性体、凝胶(包括水凝胶、有机凝胶、齐聚物溶胀凝胶、增塑剂溶胀凝胶、离子液体溶胀凝胶)及泡沫。
在本发明的实施方式中，动态聚合物凝胶可以通过在溶胀剂(包括水、有机溶剂、齐聚物、增塑剂、离子液体中之一或其组合)中进行普通共价交联获得，也可以在动态聚合物制备完成后再利用溶胀剂进行溶胀获得。当然，本发明不仅限与此，本领域技术人员可以根据本发明的逻辑和脉络，合理有效地实现。
由于存在普通共价交联，制备泡沫材料可行性高。泡沫化一方面有利于降低材料的表观密度，另一方面特别有利于在缓冲、阻尼、抗冲击等方面进行应用，因为除了泡沫本身的形变可以产生缓冲、阻尼、抗冲击等效果外，本发明的动态聚合物中的无机硼酸酯键和可选的氢键作用能够在应力作用下产生智能的能量吸收和分散效果。在动态聚合物泡沫材料的制备过程中，主要采用机械发泡法、物理发泡法、化学发泡法三种方法对动态聚合物进行发泡。
其中，所述的机械发泡法，是在动态聚合物的制备过程中借助强烈搅拌把大量空气或其他气体引入聚合物的乳液、悬浮液或溶液中使之成为均匀的泡沫体，然后经过物理或化学变化使之胶凝、固化而成为泡沫材料。为缩短成型周期可通入空气和加入乳化剂或表面活性剂。
其中，所述的物理发泡法，是在动态聚合物的制备过程中利用物理原理来实现聚合物的发泡，其一般包括以下四种方法：(1)惰性气体发泡法，即在加压情况下把惰性气体压入熔融聚合物或糊状物料中，然后减压升温，使溶解的气体膨胀而发泡；(2)利用低沸点液体蒸发气化发泡，即把低沸点液体压入聚合物中或在一定的压力、温度状况下，使液体溶入聚合物颗粒中，然后将聚合物加热软化，液体也随之蒸发气化而发泡；(3)溶出法，即用液体介质浸入聚合物中溶解掉事先所添加的固体物质，使聚合物中出现大量孔隙而呈发泡状，如将可溶性物质食盐、淀粉等先与聚合物混合，等到成型为制品后，再将制品放在水中反复处理，把可溶性物质溶出，即得到开孔型泡沫制品；(4)中空微球法，即在塑料中加入中空微球后经固化而成为闭孔型泡沫塑料；其中，优选利用在聚合物中溶入惰性气体和低沸点液体的方法进行发泡。采用物理发泡法，具有操作中毒性较小，发泡原料成本较低，发泡剂无残留体等优点。此外，还可以采用冷冻干燥法制备。
其中，所述的化学发泡法，是在动态聚合物发泡过程中伴随着化学反应，产生气体而发泡的方法，其一般包括以下两种方法：(1)热分解型发泡剂发泡法，即利用化学发泡剂加热后分解放出的气体进行发泡。(2)聚合物组分间相互作用产生气体的发泡法，即利用发泡体系中的两个或多个组分之间发生的化学反应，生成惰性气体(如二氧化碳或氮气)致使聚合物膨胀而发泡。发泡过程中为控制聚合反应和发泡反应平衡进行，为保证制品有较好的质量，一般加入少量催化剂和泡沫稳定剂(或表面活性剂)。其中，优选利用在聚合物中添加化学发泡剂的方法进行发泡，这样利于降低能耗且能够获得泡孔更为致密的发泡体。
在动态聚合物的制备过程中，主要采用模压发泡成型、注射发泡成型以及挤出发泡成型三种方法对动态聚合物泡沫材料进行成型。
其中，所述的模压发泡成型，其工艺过程较简单，容易控制，可以分为一步法和两步法两种。一步法成型是指将混合后的物料直接投入模腔进行发泡成型；两步法是指先将混合好的物料预发泡处理，然后放入模腔进行发泡成型。其中，由于一步法模压发泡成型比两步法操作方便且生产效率高，故优选一步法进行模压发泡成型。
其中，所述的注射发泡成型，其工艺和设备与普通的注射成型类似，其气泡成核阶段在物料加入螺杆后，受加热和摩擦的使物料变为熔体状态，将发泡剂通过计量阀的控制以一定流速注入物料熔体内，然后通过螺杆头部的混合元件把发泡剂混合均匀，在成核剂的作用下形成气泡核。膨胀阶段和固化定型阶段都发生在充满模腔结束后，当型腔压力下降时，发生气泡核的膨胀过程，同时随着模具的降温而使泡体固化定型。
其中，所述的挤出发泡成型，其工艺和设备与普通的挤出成型类似，在挤出之前或挤出过程中将发泡剂加入挤出机中，熔体流经机头处压力下降，发泡剂挥发而形成要求的发泡结构。由于其不仅能够实现连续化生产，而且在成本上比注射发泡成型更具竞争性，因此是目前应用最广泛的发泡成型技术。
在动态聚合物的制备过程中，本领域的技术人员可根据实际制备情况以及目标聚合物性能选择合适的发泡方法以及泡沫材料成型方法对动态聚合物泡沫材料进行制备。
在本发明的实施方式中，动态聚合物泡沫材料的结构涉及开孔结构、闭孔结构、半开半闭结构三种。开孔结构中，泡孔与泡孔之间互相连通，或完全连通，单维或三维都能通过气体或液体，泡孔径为0.01-3mm不等。闭孔结构，具有独立泡孔结构，内部泡孔与泡孔之间有壁膜隔开，绝大多数都不相互连通，泡孔径为0.01-3mm不等。所含有的泡孔既有相互连通又有互不连通的结构则为半开孔结构。对于已形成闭孔的泡沫结构，也可借助机械施压或化学方法使其成为开孔结构，本领域的技术人员可依据实际需要进行选择。
在本发明的实施方式中，动态聚合物泡沫材料按照其硬度分类，可分为软质、硬质和半硬质三类：(1)软质泡沫，在23℃和50％的相对湿度下，泡沫塑料的弹性模量小于70MPa；(2)硬质泡沫，在23℃和50％的相对湿度下，弹性模量大于700MPa；(3)半硬质(或半软质)泡沫，介于以上两类之间的泡沫体，其弹性模量介于70MPa和700MPa之间。
在本发明的实施方式中，动态聚合物泡沫材料按照其密度又可分为低发泡、中发泡和高发泡。低发泡的泡沫材料，其密度大于0.4g/cm3，发泡倍率小于1.5；中发泡的泡沫材料，其密度为0.1～0.4g/cm3，发泡倍率为1.5～9；而高发泡的泡沫材料，其密度小于0.1g/cm3，发泡倍率大于9。
用于制备动态聚合物的原料组分，除之前所述的无机硼化合物(I)、含有单羟基基元的化合物(II)，化合物(III)、化合物(IV)、化合物(V)之外，还包括可添加/使用的其他聚合物、可添加/使用的助剂、可添加/使用的填料，这些可添加/使用物通过共混的形式与无机硼化合物(I)、含有单羟基基元的化合物(II)、化合物(III)、化合物(IV)、化合物(V)交联反应产物共同组成具有杂化交联网络的动态聚合物。
所述的可添加/使用的其他聚合物，其能够与含有无机硼酸酯键的交联聚合物共同构成交联体系组成具有杂化交联网络的动态聚合物，或者作为添加物在体系中起到改进材料性能、赋予材料新性能、提高材料使用与经济效益、达到材料综合利用的作用。可添加/使用的其他聚合物，其可选自天然高分子化合物、合成树脂、合成橡胶、合成纤维。本发明对所添加的聚合物的性状以及所具有的分子量不做限定，根据分子量的不同，可以为低聚物，或者高聚物，根据聚合形态的不同，可以为均聚物，或者共聚物，在具体使用过程中应根据目标材料的性能以及实际制备过程的需要而进行选择。
当可添加/使用的其他聚合物需要与含有无机硼酸酯键的交联聚合物共同构成杂化交联网络组成动态聚合物时，其可选自带有普通共价交联的交联聚合物。所述的带有普通共价交联的交联聚合物，其可选自以下任一种或任几种交联聚合物：交联聚氯乙烯、交联聚偏氯乙烯、交联氯化聚乙烯、交联氯化聚氯乙烯、交联乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、交联丙烯腈-丙烯酸酯-苯乙烯共聚物、交联丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、交联聚乙烯、交联聚酰胺、交联聚丙烯酸、交联聚丙烯酰胺、交联聚丙烯腈、交联聚丙烯酸酯、交联聚丙烯酸甲酯、交联聚甲基丙烯腈、交联聚甲基丙烯酸甲酯、交联聚苯并咪唑、交联聚醋酸乙烯酯、交联聚对苯二甲酸乙二醇酯、交联聚对苯二甲酸丁二醇酯、交联聚碳酸酯、交联聚醚、交联聚酯、交联酚醛树脂、交联脲醛树脂、交联醇酸树脂、交联三聚氰胺-甲醛树脂、交联四氟乙烯-全氟丙烷共聚物、交联聚酰亚胺、交联聚苯醚、交联聚丙烯、交联聚苯硫醚、交联聚苯砜、交联聚苯乙烯、交联聚砜、交联聚醚砜、交联聚芳砜、交联聚氟乙烯、交联聚四氟乙烯、交联聚三氟氯乙烯、交联聚氨酯、交联聚脲、交联氯乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、交联聚乙烯吡咯烷酮、交联不饱和聚酯、交联生物聚酯、交联聚醚醚酮、交联聚异戊二烯、交联顺丁二烯、交联聚苯乙烯-丁二烯共聚物、交联丁二烯-丙烯腈共聚物、交联聚氯丁二烯、交联异丁烯-异戊二烯共聚物、交联乙烯-丙烯共聚物、交联硅橡胶、交联氟橡胶、交联液晶聚合物等。
当可添加/使用的其他聚合物作为添加物在体系中起到改进材料性能、赋予材料新性能、提高材料使用与经济效益、达到材料综合利用的作用时，其可选自天然高分子化合物、合成树脂、合成橡胶、合成纤维。
当可添加/使用的其他聚合物选自天然高分子化合物时，其可选自以下任一种或任几种天然高分子化合物：皮毛、天然橡胶、棉花、麻、石棉、蚕丝、生漆等。
当可添加/使用的其他聚合物选自合成树脂时，其可选自以下任一种或任几种合成树脂：聚三氟氯乙烯、氯化聚乙烯、氯化聚氯乙烯、聚氯乙烯、聚偏氯乙烯、低密度聚乙烯、中密度聚乙烯、高密度聚乙烯、超高分子量聚乙烯、三聚氰胺-甲醛树脂、聚酰胺、聚丙烯酸、聚丙烯酰胺、聚丙烯腈、聚苯并咪唑、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚碳酸酯、聚二甲基硅氧烷、聚乙烯、聚酯、聚醚砜、聚芳砜、聚醚醚酮、四氟乙烯-全氟丙烷共聚物、聚酰亚胺、聚丙烯酸甲酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚甲基丙烯腈、聚苯醚、聚丙烯、聚苯硫醚、聚苯砜、聚苯乙烯、高抗冲聚苯乙烯、聚砜、聚四氟乙烯、聚氨酯、聚脲、聚乙酸乙烯酯、乙烯-丙烯共聚物、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、丙烯腈-丙烯酸酯-苯乙烯共聚物、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、氯乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、聚乙烯吡咯烷酮、酚醛树脂、脲醛树脂、不饱和聚酯等。
当可添加/使用的其他聚合物选自合成橡胶时，其可选自以下任一种或任几种合成橡胶：异戊橡胶、顺丁橡胶、丁苯橡胶、丁腈橡胶、氯丁橡胶、丁基橡胶、乙丙橡胶、硅橡胶、氟橡胶、聚丙烯酸酯橡胶、聚硫橡胶、聚氨酯橡胶、氯醚橡胶、热塑性弹性体等。
当可添加/使用的其他聚合物选自合成纤维时，其可选自以下任一种或任几种合成纤维：黏胶纤维、铜氨纤维、二乙酯纤维、三乙酯纤维、聚酰胺纤维、聚酯纤维、聚氨酯纤维、聚丙烯腈纤维、聚氯乙烯纤维、聚烯烃纤维、含氟纤维等。
在聚合物材料的制备过程中，可添加/使用的其他聚合物优选天然橡胶、聚乙烯、聚丙烯、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、聚氨酯、聚氯乙烯、聚丙烯酸、聚丙烯酰胺、聚甲基丙烯酸甲酯、酚醛树脂、异戊橡胶、顺丁橡胶、丁苯橡胶、丁腈橡胶、氯丁橡胶、丁基橡胶、乙丙橡胶、硅橡胶、聚氨酯橡胶、热塑性弹性体。
所述的可添加/使用的助剂，其能够改善材料制备过程，提高产品质量和产量，降低产品成本或者赋予产品某种特有的应用性能。所述的可添加/使用的助剂选自以下任一种或任几种助剂：合成助剂，包括催化剂、引发剂；稳定化助剂，包括抗氧剂、光稳定剂、热稳定剂；改善力学性能的助剂，包括交联剂和助交联剂、固化剂、扩链剂、增韧剂、偶联剂；提高加工性能的助剂，包括润滑剂、脱模剂；柔软化与轻质化的助剂，包括增塑剂、发泡剂、动态调节剂；改变表面性能的助剂，包括抗静电剂、乳化剂、分散剂；改变色光的助剂，包括着色剂、荧光增白剂、消光剂；难燃化与抑烟助剂，包括阻燃剂；其他助剂，包括成核剂、流变剂、增稠剂、流平剂。
所述的可添加/使用的助剂中的催化剂，其能够通过改变反应途径，降低反应活化能来加速反应物在反应过程中的反应速率。其包括但不仅限于以下任一种或任几种催化剂：①聚氨酯合成用催化剂：胺类催化剂，如三乙胺、三亚乙基二胺、双(二甲氨基乙基)醚、2-(2-二甲氨基-乙氧基)乙醇、三甲基羟乙基丙二胺、N,N-双(二甲胺丙基)异丙醇胺、N-(二甲氨基丙基)二异丙醇胺、N,N,N’-三甲基-N’-羟乙基双胺乙基醚、四甲基二亚丙基三胺、N,N-二甲基环己胺、N,N,N’,N’-四甲基亚烷基二胺、N,N,N’,N’,N’-五甲基二亚乙基三胺、N,N-二甲基乙醇胺、N-乙基吗啉、2,4,6-(二甲氨基甲基)苯酚、三甲基-N-2-羟丙基己酸、N,N-二甲基苄胺、N,N-二甲基十六胺等；有机金属类催化剂，如辛酸亚锡、二丁基锡二月桂酸酯、二辛基锡二月桂酸酯、异辛酸锌、异辛酸铅、油酸钾、环烷酸锌、环烷酸钴、乙酰丙酮铁、乙酸苯汞、丙酸苯汞、环烷酸铋、甲醇钠、辛酸钾、油酸钾、碳酸钙等；②聚烯烃合成用催化剂：如Ziegler-Natta催化剂、π-烯丙基镍、烷基锂催化剂、茂金属催化剂、一氯二乙基铝、四氯化钛、三氯化钛、三氟化硼乙醚络合物、氧化镁、二甲胺、氯化亚铜、三乙胺、四苯硼钠、三氧化二锑、倍半乙基氯化铝、三氯氧钒、三异丁基铝、环烷酸镍、环烷酸稀土等；③CuAAC反应催化剂：由一价铜化合物和胺配体共用协同催化；一价铜化合物可选自Cu(I)盐，如CuCl、CuBr、CuI、CuCN、CuOAc等；也可选自Cu(I)络合物，如[Cu(CH3CN)4]PF6、[Cu(CH3CN)4]OTf、CuBr(PPh3)3等；胺配体可选自三[(1-苄基-1H-1,2,3-三唑-4-基)甲基]胺(TBTA)、三[(1-叔丁基-1H-1,2,3-三唑-4-基)甲基]胺(TTTA)、三(2-苯并咪唑甲基)胺(TBIA)、水合红菲绕啉二磺酸钠等；④thiol-ene反应催化剂：光催化剂，如安息香二甲醚、2-羟基-2-甲基苯基丙酮、2,2-二甲氧基-2-苯基苯乙酮等；亲核试剂催化剂，如乙二胺、三乙醇胺、三乙胺、吡啶、4-二甲基氨基吡啶、咪唑、二异丙基乙基胺等。所用的催化剂用量没有特别限定，一般为0.01-0.5wt％。
所述的可添加/使用的助剂中的引发剂，其能够在聚合反应过程中引起单体分子活化而产生游离基，提高反应速率，促进反应进行，包括但不仅限于以下任一种或任几种引发剂：①自由基聚合用引发剂：有机过氧化物，如过氧化月桂酰、过氧化苯甲酰(BPO)、过氧化二碳酸二异丙酯、过氧化二碳酸二环己酯、过氧化二碳酸双(4-叔丁基环己基)酯、叔丁基过氧化苯甲酸酯、叔丁基过氧化特戊酸酯、二叔丁基过氧化物、过氧化氢二异丙苯；偶氮化合物，如偶氮二异丁腈(AIBN)、偶氮二异庚腈；无机过氧化物，如过硫酸铵、过硫酸钾等；②活性聚合用引发剂：如2,2,6,6-四甲基-1-氧基哌啶、1-氯-1-苯基乙烷/氯化亚铜/双吡啶三元体系等；③离子聚合用引发剂：如丁基锂、钠/萘体系、三氟化硼/水体系、四氯化锡/卤代烷体系等；④配位聚合用引发剂：如四氯化钛/三乙基铝体系、二氯二锆茂/甲基铝氧烷体系等；⑤开环聚合用引发剂：如甲醇钠、甲醇钾、乙二胺、1,6-己二异氰酸酯、辛酸亚锡等。其中，引发剂优选过氧化月桂酰、过氧化苯甲酰、偶氮二异丁腈、过硫酸钾。所用的引发剂用量没有特别限定，一般为0.1-1wt％。
所述的可添加/使用的助剂中的抗氧剂，其能够延缓聚合物样品的氧化过程，保证材料能够顺利地进行制备加工并延长其使用寿命，包括但不仅限于以下任一种或任几种抗氧剂：受阻酚类，如2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚、1,1,3-三(2-甲基-4羟基-5-叔丁基苯基)丁烷、四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、2,2’-亚甲基双(4-甲基-6-叔丁基苯酚)；含硫受阻酚类，如4,4’-硫代双-[3-甲基-6-叔丁基苯酚]、2,2’-硫代双-[4-甲基-6-叔丁基苯酚]；三嗪系受阻酚，如1,3,5-二[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰]-六氢均三嗪；三聚异氰酸酯受阻酚类，如三(3,5-二叔丁基-4-羟基苄基)-三异氰酸酯；胺类，如N,N’-二(β-萘基)对苯二胺、N,N’-二苯基对苯二胺、N-苯基-N’-环己基对苯二胺；含硫类，如硫代二丙酸二月桂酯、2-巯基苯并咪唑、2-巯基苯并噻唑；亚磷酸酯类，如亚磷酸三苯酯、亚磷酸三壬基苯酯、三[2.4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯等；其中，抗氧剂优选茶多酚(TP)、丁基羟基茴香醚(BHA)、二丁基羟基甲苯(BHT)、叔丁基对苯二酚(TBHQ)、三[2.4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯(抗氧剂168)、四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯(抗氧剂1010)。所用的抗氧剂用量没有特别限定，一般为0.01-1wt％。
所述的可添加/使用的助剂中的光稳定剂，能够防止聚合物样品发生光老化，延长其使用寿命，其包括但不仅限于以下任一种或任几种光稳定剂：光屏蔽剂，如炭黑、二氧化钛、氧化锌、亚硫酸钙；紫外线吸收剂，如2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮、2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮、2-(2-羟基-3,5-二叔丁基苯基)-5-氯苯并三唑、2-(2-羟基-5-甲基苯基)苯并三唑、2,4,6-三(2-羟基-4-正丁氧基苯基)-1,3,5-均三嗪、2-氰基-3,3-二苯基丙烯酸2-乙基己酯；先驱型紫外线吸收剂，如水杨酸对-叔丁基苯酯、双水杨酸双酚A酯；紫外线猝灭剂，如双(3,5-二叔丁基-4-羟基苄基膦酸单乙酯)、2,2’-硫代双(4-特辛基酚氧基)镍；受阻胺光稳定剂，如癸二酸双(2,2,6,6-四甲基哌啶)酯、苯甲酸(2,2,6,6-四甲基哌啶)酯、三(1,2,2,6,6-五甲基哌啶基)亚磷酸酯；其他光稳定剂，如3,5-二叔丁基-4-羟基苯甲酸(2,4-二叔丁基苯)酯、烷基磷酸酰胺、N,N’-二正丁基二硫代氨基甲酸锌、N,N’-二正丁基二硫代氨基甲酸镍等；其中，光稳定剂优选炭黑、癸二酸双(2,2,6,6-四甲基哌啶)酯(光稳定剂770)。所用的光稳定剂用量没有特别限定，一般为0.01-0.5wt％。
所述的可添加/使用的助剂中的热稳定剂，能够使得聚合物样品在加工或使用过程中不因受热而发生化学变化，或者延缓这些变化来达到延长使用寿命的目的，其包括但不仅限于以下任一种或任几种热稳定剂：铅盐类，如三盐基硫酸铅、二盐基亚磷酸铅、二盐基硬脂酸铅、二盐基苯二甲酸铅、三盐基马来酸铅、盐基性硅酸铅、硬脂酸铅、水杨酸铅、二盐基邻苯二甲酸铅、碱式碳酸铅、硅胶共沉淀硅酸铅；金属皂类：如硬脂酸镉、硬脂酸钡、硬脂酸钙、硬脂酸铅、硬脂酸锌；有机锡化合物类，如二月桂酸二正丁基锡、二月桂酸二正辛基锡、马来酸二(正)丁基锡、双马来酸单辛酯二正辛基锡、二巯基乙酸异辛酯二正辛基锡、京锡C-102、二巯基乙酸异辛脂二甲基锡；锑稳定剂，如硫醇锑盐、巯基乙酸酯硫醇锑、巯基羧酸酯锑、羧酸酯锑；环氧化合物类，如环氧化油、环氧脂肪酸酯；亚磷酸酯类，如亚磷酸三芳酯、亚磷酸三烷酯、亚磷酸三芳烷酯、烷芳混合酯、聚合型亚磷酸酯；其中，热稳定剂优选硬脂酸钡、硬脂酸钙、二月桂酸二正丁基锡、马来酸二(正)丁基锡。所用的热稳定剂用量没有特别限定，一般为0.1-0.5wt％。
所述的可添加/使用的助剂中的交联剂，其配合在动态聚合物中需要进行交联的反应物组分进行使用，其能在线型的聚合物分子间起架桥作用，使多个线型分子相互键合交联成网状结构，能够进一步增加聚合物的交联密度和交联强度，提高聚合物的耐热性能及使用寿命，同时改善材料的机械性能及耐候性，其包括但不仅限于以下任一种或任几种交联剂：聚丙二醇缩水甘油醚、氧化锌、氯化铝、硫酸铝、硝酸铬、正硅酸乙酯、正硅酸甲酯、对甲苯磺酸、对甲苯磺酰氯、二丙烯酸-1,4-丁二醇酯、二甲基丙烯酸乙二醇酯、丙烯酸丁酯、异丙醇铝、醋酸锌、乙酰丙酮钛、氮丙啶、异氰酸酯、酚醛树脂、六次甲基四胺、过氧化二异丙苯、过氧化月桂酰、过氧化硬酯酰、过氧化苯甲酰、过氧化环己酮、过氧化苯乙酮、过氧化二叔丁基、邻苯过氧二甲酸二叔丁酯、异丙苯过氧化氢、乙烯基三叔丁过氧基硅烷、二苯基-二叔丁过氧基硅烷、三甲基叔丁基过氧硅烷等。其中，交联剂优选过氧化二异丙苯(DCP)、过氧化苯甲酰(BPO)、过氧化2,4-二氯苯甲酰(DCBP)。所用的交联剂用量没有特别限定，一般为0.1-5wt％。
所述的可添加/使用的助剂中的助交联剂，其配合在动态聚合物中需要进行交联的反应物组分进行使用，能够抑制聚合物主键的断裂，提高交联效率，其包括但不仅限于以下任一种或任几种助交联剂：肟类，如对醌二肟、对二苯甲酰苯醌二肟；甲基丙烯酸酯类，如甲基丙烯酸甲酯、二甲基丙烯酸乙二醇酯、双甲基丙烯酸二缩三乙二醇酯、三甲基丙烯酸三羧甲基丙酯；烯丙基类，如邻苯二甲酸二烯丙酯、三烯丙基氰尿酸酯、四烯丙基氧基乙烷、马来酸二烯丙酯；马来酰亚胺类，如马来酰亚胺、N-苯基马来酰亚胺、N,N’-间苯基双马来酰亚胺；其他类，如马来酸酐、二乙烯基苯、对乙烯基甲苯、1,2-聚丁二烯、乙烯基三甲氧乙氧基硅烷等。其中，助交联剂优选三甲基丙烯酸三羧甲基丙酯(TMPT)、三烯丙基氰尿酸酯(TAIC)、二甲基丙烯酸乙二醇酯(EDMA)。所用的助交联剂用量没有特别限定，一般为0.1-1wt％。
所述的可添加/使用的助剂中的固化剂，其配合在动态聚合物中需要进行固化的反应物组分进行使用，能够增进或控制反应物组分在聚合过程中的固化反应，其包括但不仅限于以下任一种或任几种固化剂：胺类固化剂，如乙二胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺、二甲氨基丙胺、六次甲基四胺、间苯二胺；酸酐类固化剂，如邻苯二甲酸酐、顺丁烯二酸酐、均苯四酸二酐；酰胺类固化剂，如低分子聚酰胺；咪唑类，如2-甲基咪唑、2-乙基-4-甲基咪唑、2-苯基咪唑；三氟化硼络合物等。其中，固化剂优选乙二胺(EDA)、二乙烯三胺(DETA)、邻苯二甲酸酐、顺丁烯二酸酐，所用的固化剂用量没有特别限定，一般为0.5-1wt％。
所述的可添加/使用的助剂中的扩链剂，能与反应物分子链上的反应性基团反应而使分子链扩展、分子量增大，其包括但不仅限于以下任一种或任几种扩链剂：多元胺类扩链剂，如二氨基甲苯、二氨基二甲苯、四甲基亚二甲苯基二胺、四乙基二苯亚甲基二胺、四异丙基二苯亚基二胺、间苯二胺、三(二甲基氨基甲基)苯酚、二氨基二苯基甲烷、3,3’-二氯-4,4’-二苯基甲烷二胺(M℃A)、3,5-二甲硫基甲苯二胺(DMTDA)、3,5-二乙基甲苯二胺(DETDA)、1,3,5-三乙基-2,6-二氨基苯(TEMPDA)。所用的扩链剂用量没有特别限定，一般为1-10wt％。
所述的可添加/使用的助剂中的增韧剂，能够降低聚合物样品脆性，增大韧性，提高材料承载强度，其包括但不仅限于以下任一种或任几种增韧剂：甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物树脂、氯化聚乙烯树脂、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物树脂及其改性物、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、丙烯腈-丁二烯共聚物、乙丙胶、三元乙丙胶、顺丁胶、丁苯胶、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物等；其中，增韧剂优选乙丙胶、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)、甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物树脂(MBS)、氯化聚乙烯树脂(CPE)。所用的增韧剂用量没有特别限定，一般为5-10wt％。
所述的可添加/使用的助剂中的偶联剂，能够改善聚合物样品与无机填充剂或增强材料的界面性能，在塑料加工过程中降低材料熔体的粘度，改善填料的分散度以提高加工性能，进而使制品获得良好的表面质量及机械、热和电性能，其包括但不仅限于以下任一种或任几种偶联剂：有机酸铬络合物、硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂、磺酰叠氮偶联剂、铝酸酯偶联剂等；其中，偶联剂优选γ-氨丙基三乙氧基硅烷(硅烷偶联剂KH550)、γ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷(硅烷偶联剂KH560)。所用的偶联剂用量没有特别限定，一般为0.5-2wt％。
所述的可添加/使用的助剂中的润滑剂，能够提高聚合物样品的润滑性、减少摩擦、降低界面粘附性能，其包括但不仅限于以下任一种或任几种润滑剂：饱和烃和卤代烃类，如固体石蜡、微晶石蜡、液体石蜡、低分子量聚乙烯、氧化聚乙烯蜡；脂肪酸类，如硬脂酸、羟基硬脂酸；脂肪酸酯类，如脂肪酸低级醇酯、脂肪酸多元醇酯、天然蜡、酯蜡和皂化蜡；脂肪族酰胺类，如硬脂酰胺或硬脂酸酰胺、油酰胺或油酸酰胺、芥酸酰胺、N,N’-乙撑双硬脂酰胺；脂肪醇类，如硬脂醇；金属皂类，如硬脂酸铅、硬脂酸钙、硬脂酸钡、硬脂酸镁、硬脂酸锌等；其中，润滑剂优选固体石蜡、液体石蜡、硬脂酸、低分子量聚乙烯。所用的润滑剂用量没有特别限定，一般为0.5-1wt％。
所述的可添加/使用的助剂中的脱模剂，它可使聚合物样品易于脱模，表面光滑、洁净，其包括但不仅限于以下任一种或任几种脱模剂：石蜡烃、皂类、二甲基硅油、乙基硅油、甲基苯基硅油、蓖麻油、废机油、矿物油、二硫化钼、氯乙烯树脂、聚苯乙烯、硅橡胶等；其中，脱模剂优选二甲基硅油。所用的脱模剂用量没有特别限定，一般为0.5-2wt％。
所述的可添加/使用的助剂中的增塑剂，其能够增加聚合物样品的塑性，使得聚合物的硬度、模量、软化温度和脆化温度下降，伸长率、曲挠性和柔韧性提高，其包括但不仅限于以下任一种或任几种增塑剂：苯二甲酸酯类：邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二辛酯、邻苯二甲酸二异辛酯、邻苯二甲酸二庚酯、邻苯二甲酸二异癸酯、邻苯二甲酸二异壬酯、邻苯二甲酸丁苄酯、邻苯二甲酸丁酯乙醇酸丁酯、邻苯二甲酸二环己酯、邻苯二甲酸双(十三)酯、对苯二甲酸二(2-乙基)己酯；磷酸酯类，如磷酸三甲苯酯、磷酸(二苯-2-乙基)己酯；脂肪酸酯类，如己二酸二(2-乙基)己酯、癸二酸二(2-乙基)己酯；环氧化合物类，如环氧甘油酯类、环氧脂肪酸单酯类、环氧四氢邻苯二甲酸酯类、环氧大豆油、环氧硬脂酸(2-乙基)己酯、环氧大豆油酸2-乙基己酯、4,5-环氧四氢邻苯二甲酸二(2-乙基)己酯、黄杨乙酰蓖麻油酸甲酯；二元醇脂类，如C5～9酸乙二醇酯、C5～9酸二缩三乙二醇酯；含氯类，如绿化石蜡类、氯代脂肪酸酯；聚酯类，如乙二酸1,2-丙二醇系聚酯、癸二酸1,2-丙二醇聚酯、石油磺酸苯酯、偏苯三酸酯、柠檬酸酯等；其中，增塑剂优选邻苯二甲酸二辛酯(DOP)、邻苯二甲酸二丁酯(DBP)、邻苯二甲酸二异辛酯(DIOP)、邻苯二甲酸二异壬酯(DINP)、邻苯二甲酸二异癸酯(DIDP)、磷酸三甲苯酯(TCP)。所用的增塑剂用量没有特别限定，一般为5-20wt％。
所述的可添加/使用的助剂中的发泡剂，能使得聚合物样品发泡成孔，从而得到质轻、隔热、隔音、富有弹性的聚合物材料，其包括但不仅限于以下任一种或任几种发泡剂：物理发泡剂，如丙烷、甲醚、戊烷、新戊烷、己烷、异戊烷、庚烷、异庚烷、石油醚、丙酮、苯、甲苯、丁烷、乙醚、氯甲烷、二氯甲烷、二氯乙烯、二氯二氟甲烷、三氟氯甲烷；无机发泡剂，如碳酸氢钠、碳酸铵、碳酸氢铵；有机发泡剂，如N,N’-二硝基五次甲基四胺、N,N’-二甲基-N,N’-二亚硝基对苯二甲酰胺、偶氮二甲酰胺、偶氮二碳酸钡、偶氮二碳酸二异丙酯、偶氮甲酰胺甲酸钾、偶氮二异丁腈、4,4’-氧代双苯磺酰肼、苯磺酰肼、三肼基三嗪、对甲苯磺酰氨基脲、联苯-4,4’-二磺酰叠氮；发泡促进剂，如尿素、硬脂酸、月桂酸、水杨酸、三盐基性硫酸铅、二盐基亚磷酸铅、硬脂酸铅、硬脂酸镉、硬脂酸锌、氧化锌；发泡抑制剂，如马来酸、富马酸、硬脂酰氯、苯二甲酰氯、马来酸酐、苯二甲酸酐、对苯二酚、萘二酚、脂肪族胺、酰胺、肟、异氰酸酯、硫醇、硫酚、硫脲、硫化物、砜、环己酮、乙酰丙酮、六氯环戊二烯、二丁基马来酸锡等。其中，发泡剂优选碳酸氢钠、碳酸铵、偶氮二甲酰胺(发泡剂AC)、N,N’-二硝基五次甲基四胺(发泡剂H)、N,N’-二甲基-N,N’-二亚硝基对苯二甲酰胺(发泡剂NTA)，物理型微球发泡剂、所用的发泡剂用量没有特别限定，一般为0.1-30wt％。
所述的可添加/使用的助剂中的动态调节剂，能够调节和提升动态聚合物的动态性，以便获得最优化的期望性能，其一般是游离的带有自由羟基或者自由羧基的化合物，包括但不仅限于水、氢氧化钠、醇(包括硅醇)、羧酸、路易斯酸等。所用的动态调节剂用量没有特别限定，一般为0.1-10wt％。
所述的可添加/使用的助剂中的抗静电剂，可将聚合物样品中聚集的有害电荷引导或消除，使其不对生产和生活造成不便或危害，其包括但不仅限于以下任一种或任几种抗静电剂：阴离子型抗静电剂，如烷基磺酸盐、对壬基苯氧基丙烷磺酸钠、烷基磷酸酯二乙醇胺盐、对壬基二苯醚磺酸钾、磷酸酯衍生物、磷酸盐、磷酸酯衍生物、脂肪胺磺酸盐、丁酸酯磺酸钠；阳离子型抗静电剂，如脂肪铵盐酸盐、月桂基三甲基氯化铵、十二烷基三甲胺溴化物、烷基羟乙基二甲铵高氯酸盐；两性离子型抗静电剂，如烷基二羧甲基铵乙内盐、月桂基甜菜碱、N,N,N-三烷基铵乙酰(N’-烷基)胺乙内盐、N-月桂基-N,N-二聚氧化乙烯基-N-乙基膦酸钠、N-烷基氨基酸盐；非离子型抗静电剂，如脂肪酸环氧乙烷加成物、烷基酚环氧乙烷加成物、磷酸三聚氧乙烯基醚酯、甘油脂肪酸酯；高分子型抗静电剂，如聚烯丙酰胺N-季铵盐取代物、聚4-乙烯基-1-丙酮基吡啶磷酸-对丁基苯酯盐等；其中，抗静电剂优选月桂基三甲基氯化铵、烷基磷酸酯二乙醇胺盐(抗静电剂P)。所用的抗静电剂用量没有特别限定，一般为0.3-3wt％。
所述的可添加/使用的助剂中的乳化剂，能够改善包含助剂的聚合物混合液中各种构成相之间的表面张力，使之形成均匀稳定的分散体系或乳液，其优选用于进行乳液聚合，其包括但不仅限于以下任一种或任几种乳化剂：阴离子型，如高级脂肪酸盐、烷基磺酸盐、烷基苯磺酸盐、烷基萘磺酸钠、琥珀酸酯磺酸盐、石油磺酸盐、蓖麻油硫酸酯盐、硫酸化蓖麻酸丁酯盐、磷酸酯盐、脂肪酰-肽缩合物；阳离子型，如烷基铵盐、烷基季铵盐、烷基吡啶盐；两性离子型，如羧酸酯型、磺酸酯型、硫酸酯型、磷酸酯型；非离子型，如烷基酚聚氧乙烯醚、脂肪酸聚氧乙烯酯、甘油脂肪酸酯、季戊四醇脂肪酸酯、山梨醇及失水山梨醇脂肪酸酯、蔗糖脂肪酸酯、醇胺脂肪酰胺等；其中，乳化剂优选十二烷基苯磺酸钠、失水山梨醇脂肪酸酯、三乙醇胺硬脂酸酯(乳化剂FM)。所用的乳化剂用量没有特别限定，一般为1-5wt％。
所述的可添加/使用的助剂中的分散剂，能够使得聚合物混合液中固体絮凝团分散为细小的粒子而悬浮于液体中，均一分散那些难于溶解于液体的固体及液体颗粒，同时也能防止颗粒的沉降和凝聚，形成安定悬浮液，其包括但不仅限于以下任一种或任几种分散剂：阴离子型，如烷基硫酸酯钠盐、烷基苯磺酸钠、石油磺酸钠；阳离子型；非离子型，如脂肪醇聚氧乙烯醚、山梨糖醇酐脂肪酸聚氧乙烯醚；无机型，如硅酸盐、缩合磷酸盐等；其中，分散剂优选十二烷基苯磺酸钠、萘系亚甲基磺酸盐(分散剂N)、脂肪醇聚氧乙烯醚。所用的分散剂用量没有特别限定，一般为0.3-0.8wt％。
所述的可添加/使用的助剂中的着色剂，可以使聚合物产品呈现出所需要的颜色，增加表面色彩，其包括但不仅限于以下任一种或任几种着色剂：无机颜料，如钛白、铬黄、镉红、铁红、钼铬红、群青、铬绿、炭黑；有机颜料，如立索尔宝红BK、色淀红C、苝红、嘉基R红、酞菁红、永固洋红HF3C、塑料大红R和克洛莫红BR、永固橙HL、耐晒黄G、汽巴塑料黄R、永固黄3G、永固黄H2G、酞青蓝B、酞青绿、塑料紫RL、苯胺黑；有机染料，如硫靛红、还原黄4GF、士林蓝RSN、盐基性玫瑰精、油溶黄等；其中，着色剂的选用根据样品颜色需求而定，不需要特别限定。所用的着色剂用量没有特别限定，一般为0.3-0.8wt％。
所述的可添加/使用的助剂中的荧光增白剂，能使所染物质获得类似荧石的闪闪发光的效应，其包括但不仅限于以下任一种或任几种荧光增白剂：二苯乙烯型、香豆素型、吡唑啉型、苯并氧氮型、苯二甲酰亚胺型等；其中，荧光增白剂优选二苯乙烯联苯二磺酸钠(荧光增白剂CBS)、4,4-双(5甲基-2-苯并噁唑基)二苯乙烯(荧光增白剂KSN)、2,2-(4,4’-二苯乙烯基)双苯并噁唑(荧光增白剂OB-1)。所用的荧光增白剂用量没有特别限定，一般为0.002-0.03wt％。
所述的可添加/使用的助剂中的消光剂，能够使得入射光到达聚合物表面时，发生漫反射，产生低光泽的亚光和消光外观，其包括但不仅限于以下任一种或任几种消光剂：沉降硫酸钡、二氧化硅、含水石膏粉、滑石粉、钛白粉、聚甲基脲树脂等；其中，消光剂优选二氧化硅。所用的消光剂用量没有特别限定，一般为2-5wt％。
所述的可添加/使用的助剂中的阻燃剂，能够增加材料的耐燃性，其包括但不仅限于以下任一种或任几种阻燃剂：磷系，如红磷、磷酸三甲酚酯、磷酸三苯酯、磷酸三甲苯酯、磷酸甲苯二苯酯；含卤磷酸酯类，如三(2,3-二溴丙基)磷酸酯、磷酸三(2,3-二氯丙)酯；有机卤化物，如高含氯量氯化石蜡、1,1,2,2-四溴乙烷、十溴二苯醚、全氯环戊癸烷；无机阻燃剂，如三氧化二锑、氢氧化铝、氢氧化镁；反应型阻燃剂，如氯桥酸酐、双(2,3-二溴丙基)反丁烯二酸酯、四溴双酚A、四溴邻苯二甲酸酐等；其中，阻燃剂优选十溴二苯醚、磷酸三苯酯、磷酸三甲苯酯、磷酸甲苯二苯酯、三氧化二锑。所用的阻燃剂用量没有特别限定，一般为1-20wt％。
所述的可添加/使用的助剂中的成核剂，能够通过改变聚合物的结晶行为，加快结晶速率、增加结晶密度和促使晶粒尺寸微细化，达到缩短材料成型周期，提高制品透明性、表面光泽、抗拉强度、刚性、热变形温度、抗冲击性、抗蠕变性等物理机械性能的目的，其包括但不仅限于以下任一种或任几种成核剂：苯甲酸、己二酸、苯甲酸钠、滑石粉、对苯酚磺酸钠、二氧化硅、乙丙橡胶、三元乙丙橡胶等；其中，成核剂优选二氧化硅、三元乙丙橡胶。所用的成核剂用量没有特别限定，一般为0.1-1wt％。
所述的可添加/使用的助剂中的流变剂，能够保证聚合物在涂膜过程中具有良好的涂刷性和适当的涂膜厚度，防止贮存时固体颗粒的沉降，能够提高其再分散性，其包括但不仅限于以下任一种或任几种流变剂：无机类，如硫酸钡、氧化锌、碱土金属氧化物、碳酸钙、氯化锂、硫酸钠、硅酸镁、气相二氧化硅、水玻璃、胶态二氧化硅；有机金属化合物，如硬脂酸铝、钛螯合物、铝螯合物；有机类，如有机膨润土、蓖麻油衍生物、异氰酸酯衍生物、丙烯酸乳液、丙烯酸共聚物、聚乙烯蜡等；其中，流变剂优选有机膨润土、聚乙烯蜡、疏水改性碱性可膨胀乳液(HASE)、碱性可膨胀乳液(ASE)。所用的流变剂用量没有特别限定，一般为0.1-1wt％。
所述的可添加/使用的助剂中的增稠剂，能够赋予聚合物混合液良好的触变性和适当的稠度，从而满足其在生产、贮存和使用过程中的稳定性能和应用性能等多方面的需求，其包括但不仅限于以下任一种或任几种增稠剂：低分子物质，如脂肪酸盐、烷基二甲胺氧化物、脂肪酸异丙酰胺、脱水山梨醇三羧酸酯、甘油三油酸酯、椰子酰胺丙基甜菜碱；高分子物质，如皂土、人工水辉石、微粉二氧化硅、胶体铝、聚甲基丙烯酸盐、甲基丙烯酸共聚物、顺酐共聚物、聚丙烯酰胺、聚乙烯吡咯酮、聚醚等；其中，增稠剂优选皂土、丙烯酸-甲基丙烯酸共聚物。所用的增稠剂用量没有特别限定，一般为0.1-1.5wt％。
所述的可添加/使用的助剂中的流平剂，能够保证聚合物涂膜的平整光滑均匀，改善涂膜表面质量、提高装饰性，其包括但不仅限于以下任一种或任几种流平剂：聚丙烯酸酯类、有机硅树脂等；其中，流平剂优选聚丙烯酸酯。所用的流平剂用量没有特别限定，一般为0.5-1.5wt％。
在动态聚合物的制备过程中，可添加/使用的助剂优选催化剂、引发剂、抗氧剂、光稳定剂、热稳定剂、交联剂、固化剂、扩链剂、增韧剂、增塑剂、发泡剂、阻燃剂、动态调节剂。
所述的可添加/使用的填料，其在动态聚合物中主要起到以下作用：①降低成型制品的收缩率，提高制品的尺寸稳定性、表面光洁度、平滑性以及平光性或无光性等；②调节聚合物的粘度；③满足不同性能要求，如提高聚合物材料冲击强度及压缩强度、硬度、刚度和模量、提高耐磨性、提高热变形温度、改善导电性及导热性等；④提高颜料的着色效果；⑤赋予光稳定性和耐化学腐蚀性；⑥起到增容作用，可降低成本，提高产品在市场上的竞争能力。
所述的可添加/使用的填料，选自以下任一种或任几种填料：无机非金属填料、金属填料、有机填料。
所述的可添加/使用的无机非金属填料，包括但不仅限于以下任一种或任几种：碳酸钙、陶土、硫酸钡、硫酸钙和亚硫酸钙、滑石粉、白炭黑、石英、云母粉、粘土、石棉、石棉纤维、正长石、白垩、石灰石、重晶石粉、石膏、石墨、炭黑、石墨烯、氧化石墨烯、碳纳米管、二硫化钼、矿渣、烟道灰、木粉及壳粉、硅藻土、赤泥、硅灰石、硅铝炭黑、氢氧化铝、氢氧化镁、粉煤灰、油页岩粉、膨胀珍珠岩粉、导电炭黑、蛭石、铁泥、白泥、碱泥、硼泥、(中空)玻璃微珠、发泡微球、玻璃粉、水泥、玻璃纤维、碳纤维、石英纤维、炭芯硼纤维、二硼化钛纤维、钛酸钙纤维、碳硅纤维、陶瓷纤维、晶须等。
所述的可添加/使用的金属填料，包括但不仅限于以下任一种或任几种：铜、银、镍、铁、金等及其合金的粉末、纳米颗粒和纤维。
所述的可添加/使用的有机填料，包括但不仅限于以下任一种或任几种：皮毛、天然橡胶、棉花、棉绒、麻、黄麻、亚麻、石棉、纤维素、纤维素纳米晶体、醋酸纤维素、虫胶、甲壳素、壳聚糖、木质素、淀粉、蛋白质、酶、激素、生漆、木粉、壳粉、糖原、木糖、蚕丝、人造丝、维尼纶、酚醛微珠、树脂微珠等。
其中，可添加/使用的填料类型不限定，主要根据所需求的材料性能而定，优选碳酸钙、粘土、硫酸钡、滑石粉、炭黑、石墨烯、氧化石墨烯、碳纳米管、纤维素纳米晶体、(中空)玻璃微珠、发泡微球、玻璃纤维、碳纤维、金属粉、天然橡胶、棉绒、树脂微珠，所用的填料用量没有特别限定，一般为1-30wt％。
在动态聚合物的制备过程中，可通过本领域已知的任意合适的材料混合方式将一定配比的原料通过混合来制备动态聚合物，其可以是间歇、半连续或连续工艺形式的混合；同样地，也可选择间歇、半连续或连续工艺形式对动态聚合物进行成型。采用的混合方式包括但不仅限于溶液搅拌混合、熔融搅拌混合、捏合、密炼、开炼、熔融挤出、球磨等，其中优选溶液搅拌混合、熔融搅拌混合和熔融挤出。在物料混合过程中的能量提供形式包括但不仅限于加热、光照、辐射、微波、超声。采用的成型方式包括但不仅限于挤出成型、注射成型、模压成型、流延成型、压延成型、铸塑成型。
在动态聚合物的制备过程中，还可以加入之前所述的可添加/使用的其他聚合物、可添加/使用的助剂、可添加/使用的填料来共同组成动态聚合物复合体系，但这些添加物并不都是必须的。
利用溶液搅拌混合制备动态聚合物的具体方法，通常是将原料以溶解或分散的形式在各自的溶剂中或者共同的溶剂中在反应器中进行搅拌混合。通常，混合反应温度控制在0-200℃，优选25-120℃，更优选25-80℃，混合搅拌时间控制在0.5-12h，优选1-4h。可将混合搅拌后得到的产物浇注到合适的模具中，在0-150℃，优选25-80℃温度条件下，放置0-48h，得到聚合物样品。此过程中可根据需要选择保留溶剂制成以乳液、凝胶、胶状等形式存在的聚合物样品，或者选择除去溶剂制成块状、泡沫状等形式存在的固态聚合物样品。
以化合物(IV)、化合物(V)作为原料利用此方法制备动态聚合物时，通常还需要视情况在溶剂中加入引发剂以溶液聚合的方式来引发聚合得到动态聚合物，或者加入分散剂和油溶性引发剂配制成悬浮液以悬浮聚合或淤浆聚合的方式来引发聚合得到动态聚合物，或者加入引发剂和乳化剂配制成乳液以乳液聚合的方式来引发聚合得到动态聚合物。所采用的溶液聚合、悬浮聚合、淤浆聚合以及乳液聚合的方法，均为本领域的技术人员所熟知并广泛使用的聚合方法，可依据实际情况进行调整，这里不再详细展开。
上述制备方法中所用到的溶剂，应根据反应物、产物及反应过程等实际情况进行选择，包括但不仅限于以下任一种溶剂或任几种溶剂的混合溶剂：去离子水、乙腈、丙酮、丁酮、苯、甲苯、二甲苯、乙酸乙酯、乙醚、甲基叔丁基醚、四氢呋喃、氯仿、二氯甲烷、1,2-二氯乙烷、二甲基亚砜、二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮、醋酸异丙酯、醋酸正丁酯、三氯乙烯、均三甲苯、二恶烷、Tris缓冲液、柠檬酸缓冲液、乙酸缓冲溶液、磷酸缓冲溶液等；优选去离子水、甲苯、氯仿、二氯甲烷、1,2-二氯乙烷、四氢呋喃、二甲基甲酰胺、磷酸缓冲溶液。此外，溶剂也可选自齐聚物、增塑剂、离子液体；所述的齐聚物包括但不仅限于聚醋酸乙烯酯齐聚物、聚丙烯酸正丁酯齐聚物、液体石蜡等；所述的增塑剂可选自可添加/使用的助剂中的增塑剂中所述类别，这里不再赘述；所述的离子液体一般由有机阳离子和无机阴离子组成，阳离子通常为烷基季铵离子、烷基季瞵离子、1,3-二烷基取代的咪唑离子、N-烷基取代的吡啶离子等；阴离子通常为卤素离子、四氟硼酸根离子、六氟磷酸根离子、也有CF3SO3 -、(CF3SO2)2N-、C3F7COO-、C4F9SO3 -、CF3COO-、(CF3SO2)3C-、(C2F5SO2)3C-、(C2F5SO2)2N-、SbF6 -、AsF6 -等。其中，利用去离子水来制备动态聚合物并选择将其保留时，可以得到水凝胶；利用有机溶剂来制备动态聚合物并选择将其保留时，可以得到有机凝胶；利用齐聚物来制备动态聚合物并选择将其保留时，可以得到齐聚物溶胀凝胶；利用增塑剂来制备动态聚合物并选择将其保留时，可以得到增塑剂溶胀凝胶；利用离子液体来制备动态聚合物并选择将其保留时，可以得到离子液体溶胀凝胶。
上述制备方法中，所配置的化合物液体浓度根据所选反应物的结构、分子量、溶解度及所需的分散状态而定，没有特别限定，优选的化合物液体浓度为0.1～10mol/L，更优选为0.1～1mol/L。
利用熔融搅拌混合制备动态聚合物的具体方法，通常是将原料在反应器中直接搅拌混合或加热熔融后搅拌混合反应，此种方式一般在原料为气体、液体或熔点较低的固体的情况下使用。通常，混合反应温度控制在0-200℃，优选25-120℃，更优选25-80℃，混合搅拌时间控制在0.5-12h，优选1-4h。可将混合搅拌后得到的产物浇注到合适的模具中，在0-150℃，优选25-80℃温度条件下，放置0-48h，得到聚合物样品。
以化合物(IV)、化合物(V)作为原料利用此方法制备动态聚合物时，通常还需要视情况加入少量引发剂以熔融聚合或气相聚合的方式来引发聚合得到动态聚合物。其所采用的熔融聚合、气相聚合的方法，均为本领域的技术人员所熟知并广泛使用的聚合方法，可依据实际情况进行调整，这里不再详细展开。
利用熔融挤出混合制备动态聚合物的具体方法，通常是将原料加入到挤出机中进行挤出共混反应，挤出温度为0-280℃，优选50-150℃。反应产物可直接流延成型后裁成合适尺寸，或者将得到的挤出样品进行破碎后，利用注塑机或者模压机进行制样。注塑温度为0-280℃，优选50-150℃，注塑压力优选60-150MPa；模压温度为0-280℃，优选25-150℃，更优选25-80℃，模压时间为0.5-60min，优选1-10min，模压压力优选4-15MPa。可将样条置于合适的模具中，在0-150℃，优选25-80℃温度条件下，放置0-48h，得到最终的聚合物样品。
在动态聚合物的制备过程中，所选用的无机硼化合物(I)、含有单羟基基元的化合物(II)、化合物(III)、化合物(IV)、化合物(V)的成分选择和配方比例可以灵活把握，但应根据目标材料性能以及所选化合物的结构、含有的反应性基团数和分子量进行合理的设计和组合。其中，所添加的无机硼化合物(I)、含有单羟基基元的化合物(II)、化合物(III)、化合物(IV)、化合物(V)应保证反应物体系中的官能团和/或其他反应性基团的摩尔当量比处于适当的范围。无机硼化合物(I)、含有单羟基基元的化合物(II)、化合物(III)中含有的无机硼酸基元与单羟基基元官能团的摩尔当量比优选0.1～10的范围，更优选0.3～3的范围，更优选0.8～1.2的范围。当无机硼化合物(I)、含有单羟基基元的化合物(II)、化合物(III)中含有的官能团的摩尔当量比接近1:1时，可以得到的反应程度高、稳定性好的动态聚合物；当无机硼化合物(I)、含有单羟基基元的化合物(II)、化合物(III)中含有的官能团的摩尔当量比偏离1:1时，则可以得到动态性较好的动态聚合物。同样地，当选用化合物(IV)、化合物(V)作为反应组分制备动态聚合物时，反应物体系中其他反应性基团的摩尔当量比也应处于适当的范围，进行聚合/交联反应的其他反应性基团的摩尔当量比优选0.1～10的范围，更优选0.3～3的范围，更优选0.8～1.2的范围。在实际制备过程中，本领域的技术人员可根据实际需要进行调整。
在动态聚合物的制备过程中，对动态聚合物各组分原料的添加量并未做特别的限定，本领域的技术人员可根据实际制备情况以及目标聚合物性能进行调整。
在本发明中，利用杂化交联动态聚合物中无机硼酸酯键和可选的超分子氢键的动态可逆性，在受到外力冲击时，聚合物一方面可以表现出增稠响应性，另一方面也可通过无机硼酸酯键和氢键的可逆断裂来达到对冲击能的多重吸收和耗散，而所含有的普通共价交联能够保持结构的稳定性。因此，通过对动态聚合物进行合适的组分选择和配方设计，可以制备出具有优异吸能效果的聚合物纤维、薄膜、板材、弹性体、泡沫、凝胶等。以此杂化交联动态聚合物作为吸能材料进行吸能，可以体现出良好的阻尼、减震、隔音、消声、抗冲击等作用，从而在生活、生产、运动、休闲、娱乐、军事、警务、安保、医护等领域有着广泛的用途。此外，无机硼酸酯键和可选的超分子氢键的动态特性，也能够使得获得的杂化交联动态聚合物具有一定的自修复性，延长了其在吸能应用过程中的使用寿命；还可以设计出具有形状记忆功能的吸能材料，应用于特定场合，例如个性化定制的吸能护具。本发明所提供的基于杂化交联动态聚合物的吸能方法，特别适用于对人体、动物体、物品等进行抗冲击防护，例如以所述材料作为护具，在日常生活、生产和运动中对身体进行防护；制备成防爆帐篷、毯、墙、夹层玻璃、夹层板材等，对物品进行防爆保护；制备成其他防护物品/用具，应用于空降和空投防护、汽车防撞、电子电器物品的抗冲击防护等方面。
下面结合一些具体实施方式对本发明所述的杂化交联动态聚合物材料做进一步描述。具体实施例为进一步详细说明本发明，非限定本发明的保护范围。
实施例1
称取20.5g侧基含无机硼酸基和琥铂酸酐基的无规共聚物(先以AIBN为引发剂，氯乙烯、(丁-3-烯-1-基)琥珀酸酐为单体，通过自由基聚合制得两者的无规共聚物1；然后以对甲苯磺酸为催化剂，将N-(2-胺基乙基)硼酸与无规共聚物1通过酰胺化反应制得)，12.5g侧基含羟基和氨基的无规共聚物(以AIBN为引发剂，N-(3-氨基丙基)丙烯酰胺与丙烯酸羟基乙酯为单体，通过自由基聚合反应制得)，0.15g对甲苯磺酸，1.5g二月桂酸二正丁基锡，5.2g邻苯二甲酸二辛酯，0.25g硬脂酸，0.06g抗氧剂168，0.12g抗氧剂1010混合均匀后，加入到小型密炼机中进行密炼共混，控制混合温度在40℃以下。混炼完毕后，将样品取出，装入压缩模具中，模具闭合进行加热加压，模压温度为100～110℃，模压时间为10-15min，压力为11.5MPa，然后将脱模后的坯料放入温度为120℃的烘箱中放置4h，后取出放置30min，得到块状的动态聚合物样品，其具有优异的机械性能及抗冲击性。利用该聚合物材料所具有的轻质、高强度、高抗冲击性，可将其用于家电产品外壳，具有良好的抗冲击性能。
实施例2
称取一定量的侧基含酰胺基和羟基的无规共聚物1(以AIBN为引发剂，丙烯酸丁酯、异丙基丙烯酰胺、丙烯酸羟乙酯为单体，通过RAFT聚合制得)溶解于四氢呋喃溶剂中配制成0.25mol/L的溶液。取60mL无规共聚物1的溶液，加入羟基36％物质的量的六亚甲基二异氰酸酯，7.5％质量分数(占体系总固体份)的有机蒙脱土分散于适量四氢呋喃的溶液，搅拌分散5min后，进行超声10min，再滴入3滴二月桂酸二丁基锡，搅拌混合均匀，通氮气保护，加热至85℃反应1.5h；后加入羟基14％物质的量的大分子二元硼酸化合物(以三乙胺为催化剂，二氯甲烷为溶剂，过量的4-吗啉基硼酸与1,4-丁二醇通过酯化反应得到，分子量约为1000)，再加入2mL三乙胺，继续搅拌反应3-4h，反应过程中不断移除反应产生的水，得到具有一定粘度的聚合物流体。后将其倒入到合适的模具中在80℃真空烘箱中干燥24h，最终得到分散有有机蒙脱土的聚合物样品，呈橡胶状，有一定的弹性，并可在一定范围内进行延展。将其制成80.0×10.0×(2.0～4.0)mm尺寸的哑铃型样条，利用拉伸试验机进行拉伸测试，拉伸速率为50mm/min，测得样品拉伸强度为3.56±0.21MPa，拉伸模量为4.84±0.41MPa，断裂伸长率为455±66％，具有良好的强度和柔韧性，体现了蒙脱土增强增韧的效果。在本实施例中，可将拉断的聚合物样品回收后，将断面处进行贴合(此过程中可选择对断面进行略微润湿)，置于50℃的模具中施加一定压力放置6-8h，样品贴合处的裂纹消失，力学性能恢复60％，具有一定的自修复性。可以将此动态聚合物材料用于缓冲垫片材料、减震密封圈使用。
实施例3
取6.6g侧基含氨基及无机硼酸酯基的无规共聚物2(先以AIBN为引发剂，异丙基丙烯酰胺与3-丁烯-1-胺通过RAFT聚合得到无规共聚物1；再以三乙胺为催化剂，将2-异氰酸酯-1,3,2-苯并二氧杂硼酸酯与无规共聚物1通过接枝反应制得，控制2-异氰酸酯-1,3,2-苯并二氧杂硼酸酯物质的量占无规共聚物1中氨基物质的量的30％)溶解于30mL DMF溶剂中配制成溶液；取8.4g侧基含氨基及羟基的无规共聚物3(以AIBN为引发剂，以异丙基丙烯酰胺、3-丁烯-1-胺及甲基丙烯酸羟乙酯为单体通过RAFT聚合制得)溶解于30mL DMF溶剂中配制成溶液；取2.2g 1,8-双马来酰亚胺辛烷溶解于10mL DMF溶剂中配制成溶液。取一个干燥洁净的反应瓶，分别加入30mL侧基含氨基及无机硼酸酯基的无规共聚物2的DMF溶液、30mL侧基含氨基及羟基的无规共聚物3的DMF溶液，滴加少量的乙酸，搅拌混合30min，然后加入2.5mL三乙胺，在80℃条件下回流反应2.5h；然后降温至60℃，加入10mL1,8-双马来酰亚胺辛烷的DMF溶液，继续反应12h，之后将混合液置于合适的模具中在80℃真空烘箱中干燥并继续反应24h，最终得到固态聚合物。得到的动态聚合物样品拉伸强度为3.6MPa，断裂伸长率为425％。将拉断的聚合物样品断面贴合并施加一定的压力，置于80℃烘箱中，放置3-4h后，断面裂痕消失(此过程中可选择对断面进行略微润湿)，力学性能恢复55％，具有一定的自修复性。在本实施例中，可将聚合物材料用于制作具有自修复及具有缓冲作用的零部件，在其出现细微裂纹时，可通过加热进行修复。
实施例4
取一定量树枝状的无机硼化合物1(以DMPA作为光引发剂，紫外光为光源，将三烯丙基膦与1,2-乙二硫醇通过thiol-ene点击反应制得一级中间产物后，再与三烯丙基膦继续通过thiol-ene点击反应制得二级中间产物后，再与1,2-乙二硫醇通过thiol-ene点击反应制得三级中间产物，再与三烯丙基膦反应制得四级中间产物，再与1,2-乙二硫醇通过thiol-ene点击反应制得五级中间产物，最后将1摩尔当量的五级中间产物与5摩尔当量的2-异氰酸酯-1,3,2-苯并二氧杂硼酸酯反应制得最终产物)溶解于甲苯溶剂中配制成0.01mol/L的溶液，加入2.0mg的BHT抗氧剂；取一定量端羟基的烯醇改性硅油2(以2-甲基-3-丁烯-2-醇、粘度约为3000mPa·s的端氢基硅油为原料，控制摩尔比为2:1，在Pt催化条件下进行硅氢加成制得，分子量约为6000)溶解于甲苯溶剂中配制成0.05mol/L的溶液；取一定量二乙烯基聚二甲基硅氧烷3(分子量约为2000)溶解于甲苯溶剂中配制成0.035mol/L的溶液。各取20mL树枝状的无机硼化合物1的甲苯溶液、二乙烯基聚二甲基硅氧烷2的甲苯溶液加入到干燥洁净的烧瓶中，搅拌均匀后，加入少量的AIBN，适量的三乙胺，在氮气保护下于60℃反应1.5h；后加入20mL烯醇改性硅油3的甲苯溶液，搅拌均匀并升温至120℃，继续搅拌反应3.5h。之后将聚合物溶液倒入到合适的模具中，置于80℃烘箱中放置24h进行干燥以及进一步的反应，最终得到具有一定弹性的动态聚合物样品。将其制成80.0×10.0×(2.0～4.0)mm尺寸的哑铃型样条，利用拉伸试验机进行拉伸测试，拉伸速率为50mm/min，测得样品拉伸强度为1.85±0.35MPa，拉伸模量为2.26±0.45MPa，断裂伸长率为638±129％。该材料可以作为空降和空投的防护材料，用于抗冲击。
实施例5
在干燥洁净的烧瓶中加入120mL无水四氢呋喃，再在其中加入25摩尔当量的含无机硼酸酯键的二胺化合物(以1摩尔当量的甲基氨基硼酸与2摩尔当量的4-氨基-1-丁醇为原料，通过酯化反应制得)，10摩尔当量的三氨基化合物(以1摩尔当量的丙烷-1,2,3-三硫醇、3摩尔当量的烯丙胺为原料，AIBN为引发剂，三乙胺为催化剂，通过thiol-ene点击反应制得)搅拌溶解后，加入2mL吡啶，滴加入40摩尔当量的辛二酰氯，搅拌混合反应2.5h。反应结束后，通过减压抽滤脱去溶剂，得到动态聚合物。可将该材料用于防爆墙夹层材料，具有良好的抗冲击性能。
实施例6
按重量称取反应物料A:含有无机硼酸酯键的聚醚多元醇化合物(首先向BUSS式外循环反应器中加入150g聚氧化丙烯三醇，催化剂KOH 1.25g，再进行氮气置换，加热至120℃之后加入(S)-(环氧乙烷甲基)氨基甲酸叔丁酯250g进行反应，反应温度控制140～150℃。在恒温条件下，进行熟化反应40min，待反应器压力不再下降时，开始为反应器物料降温。待温度降为70℃时加入乙酸进行中和反应，至反应体系的pH为6.8，得到一种侧基含有氨基甲酸酯基团的聚醚多元醇；然后以三乙胺为催化剂，将1摩尔当量的无机硼酸与3摩尔当量的侧基含有氨基甲酸酯基团的聚醚多元醇通过酯化反应制得)12份、1,4-丁二醇扩链剂0.6份、二丙烯三胺交联剂0.6份、三乙胺催化剂0.2份、有机硅油0.2份，加入到1号模具中，搅拌均匀；反应物料B：二苯甲烷二异氰酸酯(MDI)13份、发泡剂2份、泡沫稳定剂0.1份，加入到2号模具中，搅拌均匀；然后将反应物料A与反应物料B按照1.2:1质量比混合，经专业设备快速搅拌至产生气泡，静置72h，得到发泡后的杂化交联网络的动态聚合物。将发泡后的杂化交联网络的动态聚合物加入到3号模具中，在室温下固化30min，然后在120℃下固化2h，即得到一种聚氨酯基泡沫材料。所得泡沫材料拉伸强度5.6MPa，断裂延长率345％，密度90kg/m3。以此泡沫材料作为鞋底材料，可用于对人脚进行缓冲保护，同时该材料还具有优异的耐磨性。
实施例7
取一个干燥洁净的反应器，加入一定量的含无机硼酸酯键的双烯化合物1(以三乙胺为催化剂，通过1摩尔当量的三乙基硅基硼酸频哪醇酯与2摩尔当量的丙烯酸羟基乙酯通过酯交换反应制得)、一定量的丙烯酸丁酯、一定量的N-[(二乙基氨基)甲基]甲基丙烯酰胺及引发剂AIBN，控制含无机硼酸酯键的双烯化合物1、丙烯酸丁酯、N-[(二乙基氨基)甲基]甲基丙烯酰胺、AIBN的物质的量的比为18:100:100:1，加入适量的溶剂无水四氢呋喃，搅拌溶解后放入70℃的油浴中反应，随着反应的进行，反应液粘度逐渐增大，反应12h后得到具有一定粘度的聚合物液体；然后取100质量份的聚合物液体，将其溶胀于70质量份的邻苯二甲酸二辛酯(DOP)和50质量份的邻苯二甲酸二丁酯(DBP)，除去溶剂即得到增塑剂溶胀的动态聚合物凝胶。聚合物样品还表现出优异的柔韧性，断裂伸长率达到4.5倍，具有优异的抗冲击吸能性。本材料可以作为吸能缓冲垫层应用于精细模具减震。
实施例8
在干燥洁净的烧瓶中加入适量的THF溶剂，通氮气除水除氧1h，然后加入15摩尔当量的含无机硼酸酯键的三烯化合物(以三乙胺为催化剂，1摩尔当量的无机硼酸与3摩尔当量的丙烯酸羟基乙酯在80℃下通过酯化反应制得)、9摩尔当量的侧基含尿基的双烯化合物(以三乙胺作为催化剂，将1摩尔当量的1,4-戊二烯-3-胺和1摩尔当量的乙基异氰酸酯反应制得)加热到60℃搅拌溶解，再加入少量的BHT抗氧剂，21摩尔当量的三[2-(3-巯基丙氧基)乙基]异氰脲酸酯，适量的AIBN，适量的三乙胺，在氮气保护条件下反应4h得到动态聚合物。该动态聚合物可以作为电子产品组件的密封胶，在具备良好密封性的同时又具有良好的抗冲击性。
实施例9
称取12摩尔当量的端环氧基的改性硅油(以1,2-环氧基-5-己烯、粘度约为3000mPa·s 的端氢基硅油为原料，控制摩尔比为2:1，在Pt催化条件下进行硅氢加成制得，分子量约为3000)加入到三口烧瓶中，加入适量的丙酮，6摩尔当量的含无机硼酸酯键的二胺化合物(以2摩尔当量的4-氨基丁醇与1摩尔当量的三乙基硅基硼酸频哪醇酯通过酯交换反应制得)，4摩尔当量的二丙烯三胺，搅拌均匀后将样品浇注到合适的模具中，采用程序升温于80℃真空烘箱中固化4h，120℃固化2h，140℃固化2h。之后冷却到室温放置30min，最终得到聚硅氧烷基动态聚合物材料。聚合物样品表现出优异的柔韧性和抗冲击吸能性，断裂伸长率达到6.5倍。该聚合物材料可作为多层玻璃和多层板材的夹层胶，用于防爆和防弹等。
实施例10
按重量份数称取反应物料A：分子量为2000的端氨基聚醚(通过1摩尔当量的聚四氢呋喃二醇与2摩尔当量的对氨基苯甲酸通过酯化反应制得)14份、1,4-丁二胺(扩链剂)0.8份、含无机硼酸酯键的三胺化合物(以三乙胺为催化剂，1摩尔当量的无机硼酸与3摩尔当量的2-(2-氨基乙氧基)乙醇通过酯化反应制得)0.6份、二丙烯三胺0.8份、有机硅油0.2份、二氯甲烷2份，加入到1号模具中，在料温30℃、搅拌速度180r/min的条件下搅拌均匀；反应物料B：4,4'-氧基二(苯基异氰酸酯)15份、发泡剂3份、泡沫稳定剂0.1份，加入到2号模具中，在料温30℃、搅拌速度180r/min的条件下搅拌均匀；然后将反应物料A与反应物料B按照1.2:1质量比混合，经专业设备快速搅拌至产生气泡，静置72h，得到所述杂化交联网络动态聚合物的聚尿基泡沫塑料。将发泡后的杂化交联网络的动态聚合物加入到3号模具中，在室温下固化30min，然后在100℃下固化2h，即得到一种杂化交联网络动态聚合物的聚尿基泡沫材料。该材料的拉伸强度(MPa)：12.4MPa，断裂伸长率(％)：205，该材料具有优异的机械性能及抗冲击性，可用于对机械性能及抗冲击性要求较高的场所，如汽车保险杠及军警防护制品等。
实施例11
称取一定量的侧基含无机硼酸酯基和羟基的改性硅油(先以1摩尔当量的频哪醇硼烷和1摩尔当量丙烯胺在氩气保护下于常温反应24h，通过脱氢偶联制得含无机硼酸酯键的单烯化合物1；再以分子量约为6000的甲基巯基硅油、含无机硼酸酯键的单烯化合物1、己烯醇为原料，以DMPA作为光引发剂，在紫外光照射条件下，通过thiol-ene点击反应制得)溶解于甲苯溶剂中配制成0.1mol/L的溶液。取60mL配制好的侧基含无机硼酸酯基和羟基的改性硅油的甲苯溶液，加入羟基35％物质的量的六亚甲基二异氰酸酯，再滴入3滴二月桂酸二丁基锡，搅拌混合均匀，通氮气保护，加热至80℃反应1.5h；然后滴加少量的乙酸溶液，搅拌混合30min，后再加入2mL三乙胺，搅拌均匀后升温至120℃继续反应3-4h，得到具有一定粘度的聚合物流体；然后再加入10％质量份数的石墨烯粉，适量的十二烷基苯磺酸钠，搅拌分散30min后，进行超声15min，再搅拌30min，使得石墨烯粉在聚合物基体中分散均匀。之后将其置于合适的模具中在80℃真空烘箱中干燥24h，后冷却到室温放置30min，最终得到分散有石墨烯粉的软质动态聚合物样品。所得的动态聚合物具有优异的导电性及抗冲击吸能性，能够吸收作用在其上面的冲击能、震动能并且以电流变化的形式表现出来，具有灵敏的力检测功能。在本实施例中，可将制得的动态聚合物应用于爆破、地震中的力检测传感器。
实施例12
按重量称取反应物料A：含有无机硼酸酯键的聚醚二元醇(以2摩尔当量的聚四氢呋喃二醇和1摩尔当量的(二异丙基氨基)二氯硼烷通过缩合反应制得)15份、1,6-己二醇扩链剂0.8份、三乙醇胺交联剂0.6份、有机金属类催化剂二月桂酸二丁基锡0.1份、有机硅油0.3份，加入到1号模具中，搅拌均匀；反应物料B：六亚甲基二异氰酸酯(HDI)8份、侧基带尿基的聚异氰酸酯(先以AIBN为引发剂，异氰酸酯丙烯酸乙酯自由基聚合得到聚异氰酸酯丙烯酸乙酯，再通过丙胺与聚异氰酸酯丙烯酸乙酯接枝反应得到，控制异氰酸酯基与丙胺物质的量的比为10:4)7份、发泡剂2份、泡沫稳定剂0.1份，加入到2号模具中，搅拌均匀；然后将反应物料A与反应物料B按照1.2:1质量比混合，经专业设备快速搅拌至产生气泡，静置72h，得到发泡后的杂化交联网络的动态聚合物。将发泡后的杂化交联网络的动态聚合物加入到3号模具中，在室温下固化30min，然后在120℃下固化2h，即得到一种聚氨酯基泡沫材料。所得泡沫材料拉伸强度2.5MPa，断裂延长率585％，密度92kg/m3。此泡沫材料可以作为缓冲包装材料、日用品等。
实施例13
在干燥洁净的烧瓶中加入14摩尔当量的聚二甲基硅氧烷二醇(分子量约为2000)，加热至110℃除水1h，后降温至50℃，加入适量的溶剂四氢呋喃搅拌溶解，再加入17摩尔当量的六亚甲基二异氰酸酯，滴加少量的二月桂酸二丁基锡，搅拌均匀后于85℃反应1.5h，后加入2摩尔当量的三乙醇胺继续搅拌反应1h得到具有一定粘度的第一网络聚合物。反应结束后，加入12摩尔当量的四官能度的无机硼酸化合物(通过2摩尔当量的N-(2-胺基乙基)硼酸与1摩尔当量的壬烷二酰氯通过酰胺化反应制得)，滴加少量的乙酸，补加适量的四氢呋喃溶剂，搅拌15min，超声15min，后缓慢加入16摩尔当量的三臂聚四氢呋喃(以三羟甲基丙烷、四氢呋喃为原料，三氟化硼乙醚为催化剂，通过阳离子开环聚合制得)，搅拌混合均匀后，加入2.5mL的三乙胺，后升温至80℃，在氮气保护下进行反应，反应过程中不断移除反应产生的水，反应4h后，得到具有一定粘度的聚合物流体；然后加入7.5％质量份数的纤维素纳米晶体(NCC)，搅拌混合30min，再超声15min，再搅拌30min，使得纤维素纳米晶体在聚合物基体中分散均匀；后将其倒入到合适的模具中，置于80℃真空烘箱中干燥并继续反应24h，之后冷却到室温放置30min，最终得到具有一定弹性的动态聚合物样品。将其制成80.0×10.0×(2.0～4.0)mm尺寸的哑铃型样条，利用拉伸试验机进行拉伸测试，拉伸速率为50mm/min，测得样品拉伸强度为3.48±0.85MPa，拉伸模量为4.45±0.65MPa，断裂伸长率为568±156％。聚合物样品表面光滑，具有一定的强度，同时还具有良好的柔韧性。可将该材料用于手机、平板电脑等贵重产品的保护套，起到减少撞击对产品的损坏。
实施例14
取一个干燥洁净的圆底烧瓶，加入5摩尔当量的含无机硼酸酯键的聚醚二元醇(以2摩尔当量的聚四氢呋喃二醇和1摩尔当量的苯基氨基硼酸通过酯化反应制得)，9摩尔当量的4,4'-氧基二(苯基异氰酸酯)，溶于适量的溶剂丙酮，在氮气保护下于85℃回流反应1.5h；再加入1摩尔当量的N,N-二(2-羟乙基)-N′-丁基-尿继续反应1h，后加入2摩尔当量的三乙醇胺交联剂继续反应1.5h得到具有一定粘度的第一网络聚合物。后降温至50℃，加入12.4g丙烯酸-异丙基丙烯酰胺无规共聚物(以AIBN为引发剂，丙烯酸与异丙基丙烯酰胺通过RAFT聚合得到)和适量的溶剂无水四氢呋喃，搅拌15min，超声15min，后加入3.56g N,N'-(亚甲基二-对亚苯基)二(氮丙啶-1-甲酰胺)交联剂继续反应2.5h，反应完成后，将所得的聚合物溶液倒入到合适的模具中，置于50℃烘箱中24h进行除溶剂及进一步反应，之后冷却到室温放置30min，最终得到的固态聚合物样品，其具有一定的强度和柔韧性。将其制成80.0×10.0×(2.0～4.0)mm尺寸的哑铃型样条，利用拉伸试验机进行拉伸测试，拉伸速率为50mm/min，测得样品拉伸强度为4.65±1.25MPa，拉伸模量为5.76±0.64MPa，断裂伸长率为346±60％。将拉断的聚合物样品回收后，断面贴合并施加一定的压力置于80℃的真空烘箱中加热放置4-5h，能够重新粘结，力学性能恢复65％，具有一定的自修复性能。该材料可用于制作汽车阻尼片、消音齿轮、隔音板等，用于使用过程中减震、耐冲击、隔音。
实施例15
取一个干燥洁净的反应器，加入12摩尔当量的偏硼酸铜，适量的蒸馏水，然后加入少量的乙酸，搅拌30min，后加入8摩尔当量的1,4-丁二醇，28摩尔当量的氢化聚丁二烯二醇及适量的溶剂四氢呋喃，搅拌混合30min，再加入适量的三乙胺，后于氮气保护下80℃回流反应，反应过程中不断排除反应产生的水，反应2.5h后得到具有一定粘度的聚合物流体(第一网络)。接着加入11摩尔当量的聚四氢呋喃二醇(分子量约为2000)，18摩尔当量的4,4′-二异氰酸酯二环己基甲烷，补加适量的溶剂四氢呋喃，搅拌15min，超声15min，搅拌均匀后在氮气保护下于85℃反应1.5h；后降温至60℃，加入4摩尔当量的1,4-丁二胺，继续反应1h，后再加入2摩尔当量的二丙烯三胺交联剂继续反应2.5h，得到所述的杂化交联网络动态聚合物。经提纯、干燥后得到具有一定弹性的动态聚合物样品。所得样品拉伸强度为3.42±0.44MPa，拉伸模量为4.62±0.64MPa，断裂伸长率为512±82％。在本实施例中，利用该材料具有的抗冲击吸能性，可将聚合物材料作为高架桥缓冲块，桥梁伸缩隔震块。
实施例16
在干燥洁净的烧瓶中加入120mL四氢呋喃溶剂，通氮气除水除氧1h，然后加入加入16mL甲基乙烯基硅油(分子量约为3000)，14.5mL甲基巯基硅油(分子量约为2500)，加热到60℃搅拌溶解后，再加入少量的BHT抗氧剂，适量的AIBN，适量的催化剂三乙胺，在氮气保护下反应2.5h(得第一网络)。再加入25mL侧基含无机硼酸酯基和羟基的改性硅油(先以1摩尔当量的频哪醇硼烷和1摩尔当量丙烯胺在氩气保护下于常温反应24h，通过脱氢偶联制得含无机硼酸酯基的单烯化合物1；再以分子量约为6000的甲基巯基硅油、含无机硼酸酯基的单烯化合物1、己烯醇为原料，以DMPA作为光引发剂，在紫外光照射条件下，通过thiol-ene点击反应制得)，滴加少量的乙酸，搅拌15min，超声15min，后加入3mL的三乙胺，搅拌15min后升温到80℃，在搅拌状态下进行聚合反应，反应过程中不断移除反应产生的水，体系的粘度不断上升，反应3.5h之后，可得到具有一定粘度的聚合物流体；再依次加入7.5％质量分数(占体系总固体份)的多壁碳纳米管(MWCNTs)，适量的十二烷基苯磺酸钠，搅拌分散30min后，进行超声15min，再搅拌30min，使得多壁碳纳米管在聚合物基体中分散均匀。然后将其倒入到合适的模具中，置于80℃真空烘箱中除溶剂并继续反应24h，冷却到室温放置30min，最终得到分散有多壁碳纳米管的软质动态聚合物样品。所得的动态聚合物具有优异的导电性及抗冲击吸能性，能够吸收作用在其上面的能量并且以电流变化的形式表现出来，具有灵敏的力检测功能。在本实施例中，可将制得的动态聚合物应用于医疗器械中的力传感器。
实施例17
在干燥洁净的烧瓶中称取一定量的离子液体1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐，然后加入12摩尔当量的含无机硼酸酯键的双烯化合物(以三乙胺为催化剂，1摩尔当量的甲基氨基硼酸与2摩尔当量的羟乙基丙烯酰胺经酯化反应制得)，6摩尔当量的季戊四醇四(3-巯基丙酸)酯，适量的光引发剂DMPA和少量的BHT抗氧剂，搅拌充分混合后，经紫外光照射1h得到第一网络聚合物。后加入6摩尔当量的侧基含氨基甲酸酯基的双烯化合物(以三乙胺作为催化剂，将1摩尔当量的1,4-戊二烯-3-醇和1摩尔当量的甲基异氰酸酯反应制得)，9摩尔当量的N,N’-亚甲基双丙烯酰胺，10摩尔当量的1,2,6-己烷三基三(巯基乙酸酯)交联剂，一定量的石墨烯粉，少量的十二烷基苯磺酸钠，适量的光引发剂DMPA和少量的BHT抗氧剂，搅拌15min，超声15min，再搅拌15min，经紫外光照射2.5h得到分散有石墨烯的双网络离子液体凝胶动态聚合物(形成第二网络)。该实例制备的离子液体凝胶的模量在35kPa，断裂伸长率可以达到4.5倍，断裂应力在55kPa。本实施例中的动态聚合物样品，可作为一种石墨烯复合智能仿生材料进行使用，能够在外加电场作用下进行凝胶的形变与复原，同时还具有优异的抗冲击吸能性。
实施例18
取一个干燥洁净的反应器，加入60mL去离子水，并缓慢鼓泡通入24mL乙硼烷，收集所产生的氢气后，加入0.66g 1,4-丁二醇和7.2g侧基含有氨基甲酸酯基和羟基的聚有机硅多元醇(将含氢甲基硅油和一定量的丙烯酸羟基乙酯混合，控制反应中含氢甲基硅油中活性氢原子(直接和Si相连的氢原子)的摩尔数和丙烯酸羟基乙酯中双键摩尔数的比值约为1:1，以氯铂酸作为催化剂发生加成反应，制得侧基带羟基的甲基硅油，即一种聚有机硅多元醇。然后将其和甲基异氰酸酯混合(按羟基和异氰酸酯基摩尔比为10:6)，以三乙胺作为催化剂，在二氯甲烷中反应，制得侧基含有氨基甲酸酯基和羟基的聚有机硅多元醇)，再加入适量的丙酮溶剂，加热至60℃搅拌溶解后，加入2mL三乙胺，搅拌均匀后升温至80℃，在氮气保护下反应2-3h，反应过程中不断排除反应产生的水，得到具有一定粘度的第一网络动态聚合物。后加入6.8g端羟丙基聚二甲基硅氧烷二醇、2.2g六亚甲基二异氰酸酯，补加适量的丙酮溶剂，搅拌15min，超声15min，再搅拌15min，使得第一网络动态聚合物充分溶胀在第二网络单体中，后在氮气保护下于80℃反应1.5h，再加入0.52g三乙醇胺，继续搅拌反应1.5h，得到具有一定粘度的聚合物流体。后将其倒入到合适的模具中，置于60℃真空烘箱中干燥并继续反应24h，之后冷却到室温放置30min，最终得到具有一定弹性的聚二甲基硅氧烷基的动态聚合物样品。该动态聚合物材料具有优异的抗冲击吸能性，可将其作为运动防护制品，如护膝、护肘和头盔等抗冲击防护层。
实施例19
将12摩尔当量的N,N′-(丁烷-1,4-二基)二丙烯酰胺、15摩尔当量的含氨基甲酸酯基的三烯化合物(以三乙胺为催化剂，1-(三乙烯基硅基)甲醇和甲基异氰酸酯按摩尔比为1：1反应制得)、23摩尔当量的含无机硼酸酯键的三巯基化合物(以三乙胺为催化剂，1摩尔当量的硼酸与3摩尔当量的2-(2-巯基乙氧基)乙醇经酯化反应形成)、适量的安息香双甲醚(DMPA)及少量的BHT抗氧剂，搅拌充分混合后，倒入夹有硅胶垫片的玻璃板模具1中，放在紫外交联仪中紫外辐射2h，得到第1网络聚合物；将10摩尔当量的含尿基的单炔化合物(以三乙胺作为催化剂，2-异氰酸基-2-甲基丙烷和2-甲基-3-丁炔-二胺按摩尔比为1:1反应制得)、20摩尔当量的含无机硼酸酯键的双烯化合物(以三乙胺为催化剂，1摩尔当量的甲基氨基硼酸与2摩尔当量的丙烯酸羟基乙酯经酯化反应制得)、20摩尔当量的三[2-(3-巯基丙氧基)乙基]异氰脲酸酯，适量的可发泡的聚合物微球以及45％质量分数(占体系总固体份)的第1网络聚合物、适量的引发剂安息香双甲醚(DMPA)和少量的BHT抗氧剂，搅拌充分混合后，倒入夹有硅胶垫片的玻璃板模具2中，放在紫外交联仪中紫外辐射6h，即得到一种二元互穿网络复合泡沫材料。力学性能测试：拉伸强度(MPa)：3.6；断裂伸长率(％)：440；该材料具有较好的柔韧性、抗冲击吸能性，可应用于减震器、缓冲材料、韧性材料等。
实施例20
称取一定量的侧基含无机硼酸基和异氰酸酯基的无规共聚物1(以AIBN为引发剂，异氰酸酯丙烯酸乙酯为单体，通过自由基聚合制得聚异氰酸酯丙烯酸乙酯，然后以N-(2-胺基乙基)硼酸与聚异氰酸酯丙烯酸乙酯通过接枝反应制得，控制N-(2-胺基乙基)硼酸物质的量为异氰酸酯基的20％)溶解于四氢呋喃溶剂中配制成0.1mol/L的溶液。取25mL侧基含无机硼酸基和异氰酸酯基的无规共聚物1的四氢呋喃溶液，加入侧基含无机硼酸基和异氰酸酯基的无规共聚物1中异氰酸酯基团物质的量60％的1,9-壬二醇，再滴入3滴二月桂酸二丁基锡，搅拌混合均匀，通氮气保护，加热至80℃反应1.5h；后加入2mL三乙胺，继续搅拌反应2-3h，反应过程中不断移除反应产生的水，得到第一网络动态聚合物。按重量称取反应物料A：聚己二酸丁二醇酯二醇(分子量约为2000)12份、1,4-丁二醇扩链剂0.8份、含无机硼酸酯键的三氨化合物(以1摩尔当量的N-(2-胺基乙基)硼酸与2摩尔当量的4-氨基苯乙醇为原料，通过酯化反应制得)0.6份、三乙醇胺0.4份、有机金属类催化剂二月桂酸二丁基锡0.1份、可发泡聚合物微球2份，加入到1号模具中，再向1号模具中加入20份第1网络聚合物，搅拌均匀得到混合料C；反应物料B：异氟尔酮二异氰酸酯(IPDI)13份，加入到2号模具中；再将混合料C加入到2号模具中，经专业设备快速搅拌至产生气泡，静置72h，得到发泡后的杂化交联网络的动态聚合物。将发泡后的杂化交联网络的动态聚合物加入到3号模具中，在室温下固化30min，然后在120℃下固化2h，即得到一种二元互穿网络的聚氨酯基泡沫材料。所得聚合物泡沫拉伸强度3.1MPa，断裂延长率556％，密度88kg/m3。该泡沫可以用于制造减震衬垫、隔音、消声材料。
实施例21
在干燥洁净的烧瓶中称取一定量的离子液体1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐，加入6摩尔当量的含无机硼酸酯键的大分子双烯化合物(先通过1摩尔当量的丙烯酸与1摩尔当量的聚四氢呋喃二醇反应得到丙烯酸聚四氢呋喃单酯；再通过1摩尔当量的环己基氨基硼酸与2摩尔当量的丙烯酸聚四氢呋喃单酯以甲苯为溶剂通过酯化反应制得)，6摩尔当量的1,6-己二硫醇，适量的光引发剂安息香双甲醚DMPA及少量的BHT抗氧剂，搅拌充分混合后，放在紫外交联仪中紫外辐射2.5h，即可得到第1网络动态聚合物；另取一个干燥洁净的烧瓶，加入一定量的离子液体1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐，12摩尔当量的1,6-己二醇二丙烯酸酯，15摩尔当量的3-巯基-2-(巯基甲基)-N-甲基丙酰胺，2摩尔当量的三烯丙基胺交联剂，35％质量分数(占体系总固体份)的第1网络动态聚合物，适量的光引发剂安息香双甲醚DMPA及少量的BHT抗氧剂，搅拌充分混合后，放在紫外交联仪中紫外辐射4h，即得到一种性能可调的二元互穿网络的离子液体动态聚合物凝胶。该实例制备的离子液体凝胶的模量在25kPa，断裂伸长率可以达到6倍，断裂应力在35kPa，这种离子液体凝胶稳定性好，抗冲击性能优异，可以作为抗冲击防护凝胶应用于健身器材。
实施例22
取一个干燥洁净的反应器，加入10摩尔当量的(二异丙基氨基)二氯硼烷，适量的蒸馏水，然后加入少量的乙酸，搅拌30min，后加入10摩尔当量的1,6-己二醇，20摩尔当量的聚丁二烯-丙烯腈二元醇(分子量约为3000)及适量的溶剂四氢呋喃，滴加入少量三乙胺溶液，混合均匀后升温至80℃，在氮气保护条件下反应4h，反应过程中不断排除反应产生的水，得到第一网络动态聚合物；另取一个干燥洁净的反应器，加入20摩尔当量的聚己二酸丁二醇酯二酸(分子量约为6000)、7摩尔当量的1,6-己二酸，适量的丙酮溶剂，搅拌溶解后加入18摩尔当量的2,2-二[3-(2-甲基氮丙啶-1-基)丙酰氧基甲基]丁基3-(2-甲基氮丙啶-1-基)丙酸酯，后将之前制得的第一网络溶胀于第二网络混合单体溶液中，搅拌均匀后在氮气保护下于50℃反应2h。然后将反应液倒入合适的模具中，置于60℃真空烘箱中24h进行进一步的反应和干燥，之后冷却到室温放置30min，最终得到固态动态聚合物材料。将其制成80.0×10.0×(2.0～4.0)mm尺寸的哑铃型样条，利用拉伸试验机进行拉伸测试，拉伸速率为50mm/min，测得样品拉伸强度为3.66±1.05MPa，拉伸模量为4.32±1.44MPa，断裂伸长率为445±65％。可以将此动态聚合物材料用于汽车减震制品，以减少汽车行驶过程中的震动。
实施例23
称取15.6g无机硼酸酯接枝改性聚丁二烯(以聚丁二烯、4-巯基丁醇为原料，以DMPA作为光引发剂，在紫外光照射条件下，通过硫醇-烯烃click加成反应制得羟基接枝改性的聚丁二烯，然后通过羟基侧基与2-硫代异氰酸酯-1,3,2-苯并二氧杂硼酸酯中的异氰酸酯基反应制得最终产物)，26.4g羟基接枝改性聚丁二烯(以聚丁二烯、4-巯基丁醇为原料，以DMPA作为光引发剂，在紫外光照射条件下，通过硫醇-烯烃点击反应制得)，0.65g三己胺，加入到小型密炼机中混炼30min后，取出混炼后的物料进行冷却，置于双辊机中压制成薄片，在室温下进行冷却，裁片，后置于120℃烘箱中放置8h进行交联，得第一网络聚合物。再取25.6g的侧基含异氰酸酯基的改性聚氯乙烯(将丙烯酸异氰基乙酯与氯乙烯通过自由基聚合反应制得)、7.2g第一网络聚合物、6.5g 1,4-环己烷二胺、8.5g邻苯二甲酸二辛脂、2g硬脂酸、2g三盐基碱式硫酸铅、0.5g二月桂酸二正丁基锡、0.1g抗氧剂168、0.2g抗氧剂1010、1.2g二甲基硅油混合均匀后，继续混炼30min。取出混炼后的物料进行冷却，置于双辊机中压制成薄片，在室温下进行冷却，裁片，后置于90℃烘箱中放置12h进行交联，得到具有动态交联结构的聚丁二烯橡胶基动态聚合物颗粒增韧改性交联聚氯乙烯复合材料。将其制成80.0×10.0×(2.0～4.0)mm尺寸的哑铃型样条，利用拉伸试验机进行拉伸测试，拉伸速率为50mm/min，测得样品拉伸强度为15.45±4.12MPa，拉伸模量为24.33±3.55MPa，断裂伸长率为225±55％，聚合物样品表现出了优良的力学性能及柔韧性。在本实施例中，可将制得的聚合物材料作为具有抗冲击性的板材、管材、各类异性材使用。
实施例24
取16.5g侧基含有无机硼酸酯基的改性聚氯乙烯(先以1摩尔当量的频哪醇硼烷和1摩尔当量丙烯胺在氩气保护下于常温反应24h，通过脱氢偶联制得含无机硼酸酯基的单烯化合物1；再将含无机硼酸酯基的单烯化合物1与氯乙烯通过自由基反应制得)、31.5g侧基含羟基的改性聚氯乙烯(将N-(2-羟基乙基)丙烯酰胺与氯乙烯通过自由基聚合反应制得)，0.55g三己胺，加入到小型密炼机中混炼30min后，取出混炼后的物料进行冷却，置于双辊机中压制成薄片，在室温下进行冷却，裁片，后置于120℃烘箱中放置4h进行交联，得第一网络聚合物。称取25g乙丙橡胶，2.5g过氧化二异丙苯，0.03g抗氧剂168，0.05g抗氧剂1010，6.5g第一网络聚合物加入到小型密炼机中混炼20min后，加入5.3g白炭黑、6.4g钛白粉、0.06g硬脂酸钡、0.25g硬脂酸继续混炼30min。取出混炼后的物料进行冷却，置于双辊机中压制成薄片，在室温下进行冷却，裁片。取适量混炼样片置于合适的模具中，放置于平板硫化机上在160℃预热10min，然后加压至10MPa，保压10min，制得聚合物薄片，得到具有动态交联结构的聚氯乙烯基动态聚合物颗粒增强改性乙丙橡胶复合材料。将其制成80.0×10.0×(2.0～4.0)mm尺寸的哑铃型样条，利用拉伸试验机进行拉伸测试，拉伸速率为50mm/min，测得样品拉伸强度为5.64±1.05MPa，拉伸模量为7.45±1.25MPa，断裂伸长率为698±85％，兼具有优异的力学性能及柔韧性。在本实施例中，可将制得的聚合物材料应用于制作航空航天器中的阻尼部件，用于缓冲减震吸能。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (15)

1.一种基于杂化交联网络动态聚合物的吸能方法，其特征在于，提供一种杂化交联网络动态聚合物，并以其作为吸能材料进行吸能防护；其中，所述的杂化交联网络动态聚合物，其含有普通共价交联和动态共价键；所述的普通共价交联在至少一个交联网络中达到普通共价交联的凝胶点以上，所述的动态共价键为无机硼酸酯键，其具有如下所示结构中的至少一种：
其中，硼原子和碳原子之间至少形成一个无机硼酸酯键；其中，K1、K2、K3各自独立地选自氢原子、氟原子、氯原子、溴原子、碘原子、氧原子、硫原子、硼原子、氮原子、硅原子；a为与K1、K2、K3相连的连接个数；当K1、K2、K3为氢原子、氟原子、氯原子、溴原子、碘原子时，a为0；当K1、K2、K3为氧原子、硫原子时，a为1；当K1、K2、K3为硼原子、氮原子时，a为2；当K1、K2、K3为硅原子时，a为3。
2.根据权利要求1所述的一种基于杂化交联网络动态聚合物的吸能方法，其特征在于，所述的杂化交联网络动态聚合物仅含有一个交联网络，并且此交联网络同时含有普通共价交联和无机硼酸酯键交联，其中，普通共价交联的交联度在其凝胶点以上。
3.根据权利要求1所述的一种基于杂化交联网络动态聚合物的吸能方法，其特征在于，所述的杂化交联网络动态聚合物含有两个交联网络，其中一个交联网络仅含有普通共价交联且普通共价交联的交联度在其凝胶点以上，另外一个交联网络仅含有无机硼酸酯键交联。
4.根据权利要求1所述的一种基于杂化交联网络动态聚合物的吸能方法，其特征在于，所述的杂化交联网络动态聚合物含有两个交联网络，其中一个交联网络同时含有普通共价交联和无机硼酸酯键交联，另外一个交联网络仅含有普通共价交联，并且所述的普通共价交联在至少一个交联网络中达到普通共价交联的凝胶点以上。
5.根据权利要求1所述的一种基于杂化交联网络动态聚合物的吸能方法，其特征在于，所述的杂化交联网络动态聚合物含有两个交联网络，其中一个交联网络同时含有普通共价交联和无机硼酸酯键交联，另外一个交联网络亦同时含有普通共价交联和无机硼酸酯键交联，但两个交联网络不同，并且所述的普通共价交联在至少一个交联网络中达到普通共价交联的凝胶点以上。
6.根据权利要求1所述的一种基于杂化交联网络动态聚合物的吸能方法，其特征在于，所述的杂化交联网络动态聚合物仅含有一个交联网络，并且此交联网络仅含有普通共价交联且普通共价交联的交联度在其凝胶点以上，含有无机硼酸酯键交联的动态聚合物以颗粒形状分散在普通共价交联网络中。
7.根据权利要求1所述的一种基于杂化交联网络动态聚合物的吸能方法，其特征在于，所述的杂化交联网络动态聚合物仅含有一个交联网络，并且此交联网络仅含有普通共价交联且普通共价交联的交联度在其凝胶点以上，含有无机硼酸酯键的非交联动态聚合物分散在普通共价交联网络中。
8.根据权利要求1到7所述的一种基于杂化交联网络动态聚合物的吸能方法，其特征在于，所述的杂化交联网络动态聚合物还包含有超分子氢键作用，形成所述的超分子氢键作用的氢键基团选自骨架氢键基团、或者侧氢键基团、或者骨架氢键基团和侧氢键基团。
9.根据权利要求8所述的一种基于杂化交联网络动态聚合物的吸能方法，其特征在于，形成所述的超分子氢键作用的氢键基团，其含有以下结构成分：
10.根据权利要求1所述的一种基于杂化交联网络动态聚合物的吸能方法，其特征在于，构成所述杂化交联网络动态聚合物的配方组分还包括以下任一种或任几种可添加物或可使用物：其他聚合物、助剂、填料；
其中，所述的其他聚合物选自以下任一种或任几种：天然高分子化合物、合成树脂、合成橡胶、合成纤维；
其中，所述的助剂选自以下任一种或任几种：催化剂、引发剂、抗氧剂、光稳定剂、热稳定剂、交联剂和助交联剂、固化剂、扩链剂、增韧剂、偶联剂、润滑剂、脱模剂、增塑剂、发泡剂、动态调节剂、抗静电剂、乳化剂、分散剂、着色剂、荧光增白剂、消光剂、阻燃剂、成核剂、流变剂、增稠剂、流平剂；
其中，所述的填料选自以下任一种或任几种：无机非金属填料、金属填料、有机填料。
11.根据权利要求1所述的一种基于杂化交联网络动态聚合物的吸能方法，其特征在于，所述杂化交联网络动态聚合物或其组成具有以下任一种性状：普通固体、弹性体、凝胶、泡沫。
12.根据权利要求1到7、10到11中任一项所述的一种基于杂化交联网络动态聚合物的吸能方法，其特征在于，所述吸能方法应用于运动和日常生活与工作的身体防护、军警身体防护、防爆、空降和空投防护、汽车防撞、电子电器产品抗冲击防护、隔音、消声、减震。
13.一种杂化交联网络动态聚合物，其特征在于，所述的杂化交联网络动态聚合物仅含有一个交联网络，并且此交联网络同时含有普通共价交联和无机硼酸酯键交联且不含氢键基团，其中，普通共价交联的交联度在其凝胶点以上。所述动态聚合物具有一个或多个玻璃化转变温度，并且至少有一个玻璃化转变温度不高于100℃。
14.一种杂化交联网络动态聚合物，其特征在于，所述的杂化交联网络动态聚合物仅含有一个交联网络，并且此交联网络同时含有普通共价交联和无机硼酸酯键交联及侧氢键基团，其中，普通共价交联的交联度在其凝胶点以上。
15.一种杂化交联网络动态聚合物，其特征在于，所述的杂化交联网络动态聚合物仅含有一个交联网络，并且此交联网络同时含有普通共价交联和无机硼酸酯键交联及骨架氢键基团和侧氢键基团，其中，普通共价交联的交联度在其凝胶点以上。
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