CN109666167A - 一种杂化动态聚合物组合物 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种杂化动态聚合物组合物，其至少含有组分A和组分B，其中组分A中含有动态可交换型硅氧烷键和侧氢键基团参与形成的氢键作用的动态聚合物；其中，动态可交换型硅氧烷键作为动态聚合物的聚合链接点和/或交联链接点而存在，是形成或维持动态聚合物共价结构的必要条件；组分B中含有用于进行硅氧烷平衡反应的催化剂和/或其复合物。动态聚合物中的动态共价键和超分子氢键作用，使得聚合物在不同条件下可体现出具有正交性和/或协同性的动态可逆效果，从而体现出良好的自修复特性以及丰富的刺激响应性。该动态聚合物可以作为自修复材料、韧性材料、密封材料、胶黏剂等而获得广泛的应用。

Description

一种杂化动态聚合物组合物

技术领域

本发明涉及一种杂化动态聚合物组合物，具体涉及一种由动态可交换型硅氧烷键和超分 子氢键构成的杂化动态聚合物组合物。

背景技术

动态化学是结合了超分子化学和共价化学中的动态共价化学而发展起来的交叉学科。传 统的分子化学关注的是稳定的共价相互作用，而动态化学关注的则是一些相对较弱的非共价 相互作用和可逆共价键。在这其中，超分子化学是基于非共价的分子间的相互作用，这些非 共价相互作用与传统共价键相比，键能较弱，受热力学影响较大，所形成的超分子结构在某 种程度上而言并不是一个动力学稳定的体系。而对于动态共价化学而言，其具有一些类似超 分子化学的特征，在适宜的条件下才可以发生可逆的共价键“断裂”和“形成”；而相比于超 分子化学，动态共价化学中的动态共价键的键能往往大于超分子作用力，甚至与非动态的共 价键相近，但是由于动态共价键与超分子作用力本质上的差别，动态共价键的动态性质在动 态性本身及其触发条件(响应条件)等方面则与超分子作用力有着很大的不同。动态共价键 良好地结合了类似超分子非共价相互作用的可逆性与共价键的稳固性，同时又带有特征的其 他动态性和触发条件，使得其得到了广泛的应用，在构筑功能分子和材料、开发化学传感器、 调控生物分子、控制智能分子开关和机器等方面表现出了重要作用。

动态聚合物则是由动态化学键链接形成的一类新颖的聚合物体系。根据链接动态聚合物 的动态化学键的不同，动态聚合物可以分为基于超分子作用力的物理型动态聚合物和基于动 态共价键的共价型动态聚合物。由动态可逆共价键构造的共价型动态聚合物，由于动态可逆 共价键所具有的特殊性质，也具有显著的特点。

但是，传统动态共价聚合物中的化学平衡过程涉及的共价键的断裂和形成往往比较缓慢， 而且加速平衡过程的控制较为苛刻。例如，基于呋喃-马来酰亚胺Diels-Alder环加成反应产物 往往需要在高温条件下进行解离反应，并且在有机溶剂中此反应过程进行缓慢；伯胺与醛反 应生成的亚胺键，其受酸碱度影响强烈，造成此类亚胺键必须在特定的pH范围内使用；氨 基转移可逆交换反应则需要在特殊蛋白酶的作用下才能形成；基于烷氧氮基的动态可逆键， 其解离反应温度往往也要达到100-130℃，同时，烷氧氮基解离生成的碳中心自由基对氧和高 温敏感，由此带来的不可逆键合会对材料的性能造成影响；含有三硫代酯基团的动态聚合物 则需要在紫外光照射或加热条件下才能发生动态交换反应。诸如此类情况的存在，使得动态 可逆共价键本身所具有的特性在通常条件下难以得到充分地体现，需要发展一种新型的动态 聚合物，以解决现有技术中存在的上述问题。

发明内容

针对上述背景，提供了一种含有动态可交换型硅氧烷键以及由侧氢键基团参与形成的氢 键作用的杂化动态聚合物组合物。所述的杂化动态聚合物组合物稳定性好，在一般的温和条 件下即可具有良好的动态可逆性，并可体现出自修复性、可重复使用性、可回收性以及仿生 力学性能。

本发明可通过如下技术方案予以实现：

本发明涉及一种杂化动态聚合物组合物，其特征在于，其至少含有组分A和组分B，其 中组分A中含有动态可交换型硅氧烷键和侧氢键基团参与形成的氢键作用的动态聚合物；其 中，动态可交换型硅氧烷键作为动态聚合物的聚合链接点和/或交联链接点而存在，是形成或 维持动态聚合物共价结构的必要条件；组分B中含有用于进行硅氧烷平衡反应的催化剂和/ 或其复合物。

在本发明的实施方式中，所述的动态可交换型硅氧烷键，其具有如下结构：

其中，表示与聚合物链或者其他任意合适的基团/原子的连接，且至少一个与聚合物 链连接；各个结构可以相同也可以不同；之间还可以成环或不成环。

在本发明的实施方式中，所述的侧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，W选自氧原子、硫原子；X选自氧原子、硫原子、氮原子、碳原子；其中，a为 与X原子相连的D的数目；当X选自氧原子或硫原子时，a＝0，D不存在；当X选自氮原子 时，a＝1；当X选自碳原子时，a＝2，D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、分子量大于1000Da的大分子聚合物链 残基；I为二价连接基团，其选自单键、杂原子连接基、分子量不超过1000Da的二价小分子 烃基、分子量大于1000Da的二价碳链聚合物残基、分子量大于1000Da的二价杂链聚合物 残基；Q为端基或链段，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的大分子聚合物链残基；3中的环状结构为含有至少一个N-H键的非芳 香性或芳香性氮杂环基团，且至少有两个成环原子为氮原子，环状结构的成环原子各自独立 地为碳原子、氮原子或其他杂原子；表示与聚合物链(包括主链骨架、交联网络链骨架、 侧链(包括其多级结构))或者其他任意合适的基团/原子的连接；

在本发明的实施方式中，所述的骨架氢键基团和端基氢键基团，其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：

进一步优选含有以下结构成分中的至少一种：

其中，表示与聚合物链或者其他任意合适的基团/原子(包括氢原子)的连接。

在本发明的一个优选实施方式中(第一种结构)，所述杂化动态聚合物组合物为非交联结 构，其中，由动态可交换型硅氧烷键所形成的动态共价交联的交联度在其凝胶点以下，由氢 键作用所形成的超分子氢键交联的交联度在其凝胶点以下，且二者的交联度之和低于凝胶点。

在本发明的另一个优选实施方式中(第二种结构)，所述杂化动态聚合物组合物组分A 中只有一个交联网络；其中，由动态可交换型硅氧烷键所形成的动态共价交联的交联度在其 凝胶点以下，由氢键作用所形成的超分子氢键交联的交联度在其凝胶点以下，但二者的交联 度之和在凝胶点以上。

在本发明的另一个优选实施方式中(第三种结构)，所述杂化动态聚合物组合物组分A 中只有一个交联网络；其中，由动态可交换型硅氧烷键所形成的动态共价交联的交联度在其 凝胶点以上，由氢键作用所形成的超分子氢键交联的交联度在其凝胶点以上或以下。

在本发明的另一个优选实施方式中(第四种结构)，所述杂化动态聚合物组合物组分A 中只有一个交联网络；其中，由动态可交换型硅氧烷键所形成的动态共价交联的交联度在其 凝胶点以下，由氢键作用所形成的超分子氢键交联的交联度在其凝胶点以上。

在本发明的另一个优选实施方式中(第五种结构)，所述杂化动态聚合物组合物组分A 中含两个交联网络；第1网络中仅含动态共价交联，其交联度在其凝胶点以上；第2网络中 仅含超分子氢键交联，其交联度在其凝胶点以上。

在本发明的另一个优选实施方式中(第六种结构)，所述杂化动态聚合物组合物组分A 中含两个交联网络；第1网络中同时含有动态共价交联和超分子氢键交联，其中，动态共价 交联的交联度在其凝胶点以上，超分子氢键交联的交联度在其凝胶点以上或以下；第2网络 中仅含超分子氢键交联，其交联度在其凝胶点以上。

在本发明的另一个优选实施方式中(第七种结构)，所述的杂化动态聚合物组合物组分A 中只有一个交联网络，其中仅含有凝胶点以上的动态共价交联，超分子氢键交联度在其凝胶 点以下的超分子聚合物分散在动态共价交联网络中。

在本发明的另一个优选实施方式中(第八种结构)，所述的杂化动态聚合物组合物组分A 中只有一个交联网络，该交联网络中同时含有动态共价交联和超分子氢键交联，其中，动态 共价交联的交联度达到其凝胶点以上，超分子氢键交联的交联度在其凝胶点以上或以下；超 分子氢键交联度在其凝胶点以下的超分子聚合物分散在动态共价交联网络中。

在本发明的另一个优选实施方式中(第九种结构)，所述的杂化动态聚合物组合物组分A 中只有一个交联网络，其中仅含有凝胶点以上的动态共价交联，超分子氢键交联度在其凝胶 点以上的超分子聚合物以颗粒状态分散在动态共价交联网络中。

在本发明的另一个优选实施方式中(第十种结构)，所述的杂化动态聚合物组合物组分A 中只有一个交联网络，该交联网络中同时含有动态共价交联和超分子氢键交联，其中，动态 共价交联的交联度达到其凝胶点以上，超分子氢键交联的交联度在其凝胶点以上或以下；超 分子氢键交联度在其凝胶点以下的超分子聚合物以颗粒状态分散在动态共价交联网络中。

在本发明中所述的用于进行硅氧烷平衡反应的催化剂和/或其复合物的组分B可选自：碱 金属氢氧化物、碱金属醇盐、硅醇盐、季铵碱。

在本发明的实施方式中，所述杂化动态聚合物组合物形态可以是溶液、乳液、膏、胶、 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)、泡沫材料等。

在本发明的实施方式中，一种杂化动态聚合物组合物，构成动态聚合物的原料组分还包 括以下任一种或任两种可添加物：其他聚合物、助剂、填料；

其中，可添加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，可添加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、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、抗菌剂；

其中，可添加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。

在本发明的实施方式中，制备杂化动态聚合物组合物的原料的玻璃化转变温度可选自以 下情况：不存在、低于0℃、0℃～25℃、25℃～100℃、高于100℃。

在本发明的实施方式中，杂化动态聚合物组合物可以至少含有一个玻璃化转变温度；可 以不存在玻璃化转变温度；可以至少含有一个低于25℃的玻璃化转变温度。

在本发明的实施方式中，当杂化动态聚合物组合物含有一个玻璃化转变温度，玻璃化转 变温度可选自低于0℃、0℃～25℃、25℃～100℃、高于100℃。

在本发明的实施方式中所述的杂化动态聚合物组合物，其应用于以下制品：自修复性材 料、密封材料、韧性材料、胶黏剂、玩具材料、文具材料、形状记忆材料、储能器件材料。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

(1)本发明的一种杂化动态聚合物组合物中同时含有两种动态基元：动态可交换型硅氧 烷键和侧氢键基团参与形成的超分子氢键。动态可交换型硅氧烷键在温和的条件下(常温或 轻微加热)通过催化剂的作用可发生硅氧烷平衡反应，发生键的断裂和重构，赋予材料优异 的自修复性、可塑性和可回收性；而且，硅氧烷键具有独特的低温性能，并且由硅氧烷键形 成的聚合物链具有独特的固有构象柔顺性，在没有发生平衡反应的情况下，硅氧烷键具有高 的键解离能，使聚合物具有优异的高温稳定性；同时，侧氢键基团参与形成的氢键具有较好 的动态性和可调性，能够赋予良好的超分子动态性。动态共价和超分子氢键之间可以形成正 交和/或协同作用，这在现有的聚合物体系中是无法实现的。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，加速或淬灭动态可逆平衡，使 动态聚合物处于所需的状态，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。 同时，由于没有凝胶点以上的普通共价交联，聚合物材料可以在较大程度内实现自修复、塑 形、回收和再加工，使得聚合物材料具有更宽广的应用范围和更长久的使用寿命。

(2)本发明的一种杂化动态聚合物组合物具有良好的可调控性。通过控制原料的分子结 构、分子量等参数，可制备出具有不同表观特征、性能可调、用途广泛的动态聚合物。通过 改变动态可交换型硅氧烷键的侧基种类可以制备不同功能性的动态聚合物。通过控制动态可 交换型硅氧烷键和超分子氢键两者成分的比例，可以制备出力学强度、自修复性、吸能性等 多样性的动态聚合物。通过调整氢键基团中的氢键供体和给体的数量，可以调控所形成氢键 的齿数和强度；不超过四齿的氢键具有良好的动态性，显示优异的应力/应变响应性；由于采 用了侧氢键，通过调整侧氢键基团与骨架链之间的链接结构与长度，可以更好地调控聚合物 的玻璃化转变温度和氢键的动态性。

(3)本发明中的动态聚合物动态反应性强、动态反应条件温和，可在无需高温、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，在制备过程中还可根据实际需要加 入其他添加物对动态聚合物材料进行改性，扩展了材料的应用性能。

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

本发明涉及一种杂化动态聚合物组合物，其特征在于，其至少含有组分A和组分B，其 中组分A中含有动态可交换型硅氧烷键和侧氢键基团参与形成的氢键作用的动态聚合物；其 中，动态可交换型硅氧烷键作为动态聚合物的聚合链接点和/或交联链接点而存在，是形成或 维持动态聚合物共价结构的必要条件；组分B中含有用于进行硅氧烷平衡反应的催化剂和/ 或其复合物。

本发明中所用术语“聚合”反应/作用，如非特别说明，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形成具有较高分子量的产物的过程，即除交联作用以外的 链的增长过程/作用。其中，反应物可以为具有聚合能力(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。需要指出的是，在本发明中所述的“聚合”，其包括除反应物分 子链交联过程以外的反应物分子链的线性增长过程、支化过程、成环过程等；在本发明的实 施方式中，“聚合”包括由共价键的键合以及超分子作用的非共价相互作用所引起的链增长过 程。

本发明中所用术语“交联”反应/作用，指的是分子间和/或分子内通过共价键和/或超分 子氢键作用形成具有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。因此，交 联可以视为聚合的一种特殊形式。在交联过程中，刚好达到一个三维无限网络时的交联度， 称为凝胶点，也称为渗滤阈值。处于凝胶点以上(含，下同)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；处于凝胶点以下的交联产物，其 仅为稀松的链间链接结构，并未形成三维无限网络结构，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。除非特别说明，本发明中的交联结构为凝胶点以上的三维无限 网络结构，非交联结构包括交联度为零的线型和非线型结构以及凝胶点以下的二维/三维团簇 结构。

本发明中所述的“普通共价键”，如非特别说明，指的即是传统意义上的共价键，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动态可交换型硅氧烷键。

本发明中所述的“动态共价交联网络”，指的是当共价交联网络中超分子作用都断开仅 剩普通共价键和动态共价键时，仍然具有凝胶点以上结构的聚合物网络；而当动态共价键也 都断开时，原有聚合物交联网络解离分解成以下任一种或任几种次级单元：单体、聚合物链 片段、聚合物团簇、凝胶点以上的聚合物颗粒等。

本发明中所述的“超分子氢键交联网络”，指的是当交联网络中的动态共价键都断开仅 剩普通共价键和超分子氢键时，仍然具有凝胶点以上结构的聚合物网络；而当超分子氢键也 都断开时，原有聚合物交联网络解离分解成以下任一种或任几种次级单元：单体、聚合物链 片段、聚合物团簇、凝胶点以上的聚合物颗粒等。

在本发明中，“骨架”指的是聚合物链的链长方向上结构。对交联聚合物而言，所述的 “主链”，指的是存在于交联网络骨架中的任意链段，即交联网络中连接相邻交联点间的骨 架链。对非交联结构的聚合物而言，所述的“主链”，如非特别说明，指的是链节最多的链。 其中，所述的“侧链”，指的是同聚合物主链相连接而分布在主链旁侧的链结构；其中，所 述的“支链”/“分叉链”可以是侧链也可以是其他从任意链分叉出来的链结构。其中，所述 的“侧基”，指的是同聚合物任意链相连接而分布在链旁侧的化学基团。其中，所述的“端基”，指的是同聚合物任意链相连接而位于链末端的化学基团。如非特别说明，侧基特指连接在聚合物链骨架旁侧的分子量不超过1000Da的基团及其中的亚基团。当侧链、分叉链的分子量不超过1000Da时，其本身及其上的基团视为侧基。为简单起见，当侧链、分叉链的 分子量超过1000Da时，如非特别说明，则统一称为侧链。上述“侧链”、“侧基”，其可具有 多级结构，也即侧链/侧基可以继续带有侧链/侧基，侧链/侧基的侧链/侧基可以继续有侧链/侧基。本发明中，对于超支化和树枝状链及其相关的链结构，最外围的聚合物链段可以视为侧链，其余部分可以视为主链。

在本发明中，所述的动态聚合物组合物，其聚合物链拓扑结构选自线型、环状、支化、 团簇、交联及其组合形式；在本发明中，所述的杂化动态聚合物组合物和原料成分中均可以 仅有一种拓扑形态的聚合物，也可以是有多种拓扑形态的聚合物的混合物。当存在多个聚合 物成分时，各成分可以相容或不相容；当存在至少一种交联的成分时，不同成分之间可以相 互分散、相互穿插或部分穿插，但本发明不仅限于此。

其中，所述的“线型”结构，指的是聚合物分子链呈现的是规则或不规则的长链线状， 一般由许多重复单元在一个连续长度上连接而成，聚合物分子链中的侧基一般不以支链存在； 对于“线型结构”，其一般是由不含长链侧基的单体通过缩聚反应、加聚反应或开环反应等 聚合形成。

其中，所述的“环状”结构，指的是聚合物分子链以环状链的形式存在，其包括单环、 多环、桥环、嵌套环、索环、轮环等形式的环状结构；对于“环状结构”，其可以通过线型或支化聚合物的分子内和/或分子间成环形成，也可以通过扩环聚合反应等方法制备。

其中，所述的“支化”结构，指的是在聚合物分子链上含有侧链、支链和分叉链等结构， 包括但不仅限于星型、H型、梳型、树枝型、超支化及其组合等结构，以及其与线型、环状结构的进一步组合，例如线型链末端连接环状结构，环状结构与梳型结构结合，树枝型链末端连接环形链，等等；对于“聚合物的侧链、支链和分叉链等结构”，其可具有多级结构， 例如在聚合物分子链的支链上可以继续带有一级或多级支链。对于“支化结构”，其制备方 法诸多，一般为本领域的技术人员所熟知，例如可通过含有长链侧基的单体进行缩聚反应形成，或者在加聚过程中通过自由基的链转移反应形成，或者通过辐射和化学反应在线型分子 链上延伸出分支结构形成。支化结构进一步进行分子内和/或分子间的反应(交联)即可产生 团簇和交联结构。

其中，所述的“团簇”结构，指的是聚合物链进行分子内和/或分子间反应而产生的凝胶 点以下的二维/三维结构。

其中，所述的“交联”结构，特指的是聚合物具有的三维无限网络结构。

本发明的实施方式中，所述的参与形成超分子氢键的侧氢键基团，其指的是存在于聚合 物链侧基和/或侧链上的氢键基团，侧链上的氢键基团包括但不仅限于侧链骨架、侧基和端基 上的氢键基团，优选侧基和侧链端基上的氢键基团。在本发明中，所述的动态可交换型硅氧 烷键和所述的侧氢键基团可以在同一种聚合物上，也可以在不同的聚合物上；当所述动态可 交换型硅氧烷键和所述的侧氢键基团在同一种聚合物上时，优选至少部分所述的侧氢键基团 独立于所述动态可交换型硅氧烷键，也即优选至少部分所述的侧氢键基团和所述的动态可交 换型硅氧烷键在不同的侧基或其多级结构上，以便所述的动态可交换型硅氧烷键和所述的侧 氢键基团既可以独立又可以协同地发挥作用，不至于因为其中之一的解离而导致另一个作用 同时失效；当在不同的聚合物上时，所述杂化动态聚合物组合物为一种聚合物组成，其中含 有动态可交换型硅氧烷键的聚合物成分和含有侧氢键基团的聚合物成分。在本发明中，优选 至少一种聚合物成分上同时含有动态可交换型硅氧烷键和侧氢键基团，以便更好地发挥不同 动态键的协同效应。

在本发明的实施方式中，所述的氢键作用中，至少部分是通过聚合物侧氢键基团参与形 成的。除所述侧氢键基团之间形成氢键作用外，所述侧氢键基团还可与存在于动态聚合物及 其组成中其他任何合适位置的氢键基团形成氢键作用，包括但不限于聚合物主链骨架、主链 端基中任一处或多处的氢键基团之间形成氢键作用。并且，氢键基团也可以存在于小分子、 聚合物和填料等组分中。

在本发明的实施方式中，所述动态可交换型硅氧烷键作为动态聚合物的聚合链接点或者 交联链接点或者同时作为聚合链接点和交联链接点而存在，是形成/维持动态聚合物共价结构 的必要条件，也即，若部分或全部所述动态可交换型硅氧烷键发生非再生性解离，则所述杂 化动态聚合物组合物将解离为单体、聚合物链片段、二维/三维团簇中的一种或多种，也即聚 合物将发生降解。在本发明中，除非采用特定的方法使得所述动态可交换型硅氧烷键发生非 再生性解离，否则聚合物结构不会发生永久的降解性变化，也即聚合物结构解离后可以再生 恢复。其中，对于交联结构，优选聚合物结构中平均每两个交联点之间的链段上含有至少一 个所述动态可交换型硅氧烷键，这样有利于键交换时链段能够发生更充分的交换。所述的动 态可交换型硅氧烷键在通常情况下，可以通过硅氧烷平衡反应进行可逆断裂和交换再生；在 合适的条件下，动态聚合物中任何位置的动态可交换型硅氧烷键都可以参与动态可逆交换。 在本发明中，优选在构成链/连接时，至少部分动态可交换型硅氧烷键和氢键作用相互独立， 这样有利于不因一个作用/键的断裂/解离而导致另一个失效。

在本发明的一个优选实施方式中(第一种结构)，所述杂化动态聚合物组合物为非交联 结构，其中，由动态可交换型硅氧烷键所形成的动态共价交联的交联度在其凝胶点以下，由 氢键作用所形成的超分子氢键交联的交联度在其凝胶点以下，且二者的交联度之和低于凝胶 点。在该实施方式中，由于动态共价交联的交联度和超分子氢键交联的交联度及其之和均在 凝胶点以下，能够获得具有快速自修复、可回收重复使用特性以及良好的加工性能，并且易 于回收并再次利用。

在本发明的另一个优选实施方式中(第二种结构)，所述杂化动态聚合物组合物组分A 中只有一个交联网络；其中，由动态可交换型硅氧烷键所形成的动态共价交联的交联度在其 凝胶点以下，由氢键作用所形成的超分子氢键交联的交联度在其凝胶点以下，但二者的交联 度之和在凝胶点以上。在该实施方式中，由于动态共价交联的交联度和超分子氢键交联的交 联度在凝胶点以下，其之和在凝胶点以上，能够在应力/应变响应下实现粘弹性转变，具有魔 幻效果。

在本发明的另一个优选实施方式中(第三种结构)，所述杂化动态聚合物组合物组分A 中只有一个交联网络；其中，由动态可交换型硅氧烷键所形成的动态共价交联的交联度在其 凝胶点以上，由氢键作用所形成的超分子氢键交联的交联度在其凝胶点以上或以下。该网络 结构结构简单，通过动态共价交联可以保持平衡结构，超分子氢键交联提供动态性，在特定 的条件下，动态共价交联也可提供共价动态性。

在本发明的另一个优选实施方式中(第四种结构)，所述杂化动态聚合物组合物组分A 中只有一个交联网络；其中，由动态可交换型硅氧烷键所形成的动态共价交联的交联度在其 凝胶点以下，由氢键作用所形成的超分子氢键交联的交联度在其凝胶点以上。在该实施方式 中，由于动态共价交联的交联度在其凝胶点以下，能够获得具有快速自修复、可回收重复使 用等特性；而超分子氢键交联的交联度在其凝胶点以上，则有利于补充材料基体的粘弹性或 平衡结构。

在本发明的另一个优选实施方式中(第五种结构)，所述杂化动态聚合物组合物组分A 中含两个交联网络；第1网络中仅含动态共价交联，其交联度在其凝胶点以上；第2网络中 仅含超分子氢键交联，其交联度在其凝胶点以上。该实施方式中，第2网络具有良好的动态 性，第1网络提供平衡结构，在特定的条件下，动态共价交联也可提供额外的共价动态性起 到调节性能的作用。

在本发明的另一个优选实施方式中(第六种结构)，所述杂化动态聚合物组合物组分A 中含两个交联网络；第1网络中同时含有动态共价交联和超分子氢键交联，其中，动态共价 交联的交联度在其凝胶点以上，超分子氢键交联的交联度在其凝胶点以上或以下；第2网络 中仅含超分子氢键交联，其交联度在其凝胶点以上。在该实施方式中，采用两个网络中的超 分子氢键交联提供协同或正交的动态性。

在本发明的另一个优选实施方式中(第七种结构)，所述的杂化动态聚合物组合物组分 A中只有一个交联网络，其中仅含有凝胶点以上的动态共价交联，超分子氢键交联度在其凝 胶点以下的超分子聚合物分散在动态共价交联网络中。在该实施方式中，其仅含有一个交联 网络，通过分散复合即可制得；含有氢键作用的非交联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。

在本发明的另一个优选实施方式中(第八种结构)，所述的杂化动态聚合物组合物组分A 中只有一个交联网络，该交联网络中同时含有动态共价交联和超分子氢键交联，其中，动态 共价交联的交联度达到其凝胶点以上，超分子氢键交联的交联度在其凝胶点以上或以下；超 分子氢键交联度在其凝胶点以下的超分子聚合物分散在动态共价交联网络中。在该实施方式 中，其仅含有一个交联网络，通过分散复合即可制得；含有氢键作用的非交联聚合物以分散 的形式复合在交联网络中，该聚合物也能与交联网络中的氢键基团相互作用，提高动态聚合 物的动态性。

在本发明的另一个优选实施方式中(第九种结构)，所述的杂化动态聚合物组合物组分A 中只有一个交联网络，其中仅含有凝胶点以上的动态共价交联，超分子氢键交联度在其凝胶 点以上的超分子聚合物以颗粒状态分散在动态共价交联网络中。在该实施方式中，其仅含有 一个交联网络，通过分散复合即可制得；含有氢键交联的超分子聚合物颗粒以分散的形式复 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。

在本发明的另一个优选实施方式中(第十种结构)，所述的杂化动态聚合物组合物组分A 中只有一个交联网络，该交联网络中同时含有动态共价交联和超分子氢键交联，其中，动态 共价交联的交联度达到其凝胶点以上，超分子氢键交联的交联度在其凝胶点以上或以下；超 分子氢键交联度在其凝胶点以下的超分子聚合物以颗粒状态分散在动态共价交联网络中。在 该实施方式中，其仅含有一个交联网络，通过分散复合即可制得；氢键交联的超分子聚合物 颗粒以分散的形式复合在交联网络中，该聚合物也能与交联网络中的氢键基团相互作用，提 高动态聚合物的动态性和强度。

本发明还可以有其他的实施方式，本领域技术人员可以根据本发明的逻辑和脉络合理地 实现。

在本发明的实施方式中，所述的动态可交换型硅氧烷键，其具有如下结构：

其中，表示与聚合物链(包括主链骨架、交联网络链骨架、侧链(包括其多级结构))或 者其他任意合适的基团/原子的连接，且至少一个与聚合物链连接，优选氧原子两侧至少各一 个与聚合物链连接；各个结构可以相同也可以不同；之间还可以成环或不成环。

当为基团/原子时，的结构没有特别限制，包括但不限于直链结构、含侧基的支 链结构或环状结构。其中，环状结构没有特别限制，可选自脂肪族环、芳香族环、糖环、缩 合环，优选脂肪族环。

当为基团/原子时，的结构优选为直链结构。

当为基团/原子时，可以含有杂原子，也可以不含杂原子。

当为基团/原子时，的碳原子数均没有特别限制，优选为1～20，更优选为1～10。

当为基团/原子时，选自氢原子、卤素原子、C_1-20烃基、C_1-20杂烃基、取代的C_1-20烃基或取代的杂烃基。其中，R中的取代原子或取代基没有特别限制，选自卤素原子、烃基 取代基、含杂原子的取代基。

当为基团/原子时，更优选为氢原子、卤素原子、C_1-20烷基、C_1-20不饱和脂肪烃 基、芳基、芳烃基、C_1-20杂烃基、C_1-20烃基氧基酰基、C_1-20烃基硫基酰基及其任一种的被取代形式。

当为基团/原子时，更优选为氢原子、卤素原子、C_1-20烷基、C_1-20烯基、芳基、芳烃基、C_1-20脂杂烃基、杂芳基、杂芳烃基、C_1-20烷氧基酰基、芳基氧基酰基、C_1-20烷基硫 基酰基、芳基硫基酰基及其任一种的被取代形式。

当为基团/原子时，更优选为氢原子、卤素原子、C_1-20烷基、C_1-20烯基、芳基、芳烃基、C_1-20脂杂烃基、杂芳基、杂芳烃基、C_1-20烷氧基羰基、芳基氧基羰基、C_1-20烷基硫 基羰基、芳基硫基羰基、C_1-20烷氧基硫代羰基、芳基氧基硫代羰基、C_1-20烷基硫基硫代羰基、 芳基硫基硫代羰基及其任一种的被取代形式。

具体地，当为基团/原子时，选自包括但不限于氢原子、氟原子、氯原子、溴原 子、碘原子、甲基、乙基、正丙基、异丙基、丁基、戊基、己基、庚基、辛基、壬基、癸基、 十一烷基、十二烷基、十三烷基、十四烷基、十五烷基、十六烷基、十七烷基、十八烷基、 十九烷基、二十烷基、烯丙基、丙烯基、乙烯基、苯基、甲基苯基、丁基苯基、苄基、甲氧 基羰基、乙氧基羰基、苯氧基羰基、苄氧基羰基、甲硫基羰基、乙硫基羰基、苯硫基羰基、 苄硫基羰基、乙氨基羰基、苄氨基羰基、甲氧基硫代羰基、乙氧基硫代羰基、苯氧基硫代羰 基、苄氧基硫代羰基、甲硫基硫代羰基、乙硫基硫代羰基、苯硫基硫代羰基、苄硫基硫代羰 基、取代的C_1-20烷基、取代的C_1-20烯基、取代的芳基、取代的芳烃基、取代的C_1-20脂杂烃 基、取代的杂芳基、取代的杂芳烃基、取代的C_1-20烷氧基羰基、取代的芳基氧基羰基、取代 的C_1-20烷基硫基羰基、取代的芳基硫基羰基、取代的C_1-20烷氧基硫代羰基、取代的芳基氧基 硫代羰基、取代的C_1-20烷基硫基硫代羰基、取代的芳基硫基硫代羰基。其中，丁基包括但不 限于正丁基、叔丁基。辛基包括但不限于正辛基、2-乙基己基。其中，取代原子或取代基选 自卤素原子、烃基取代基、含杂原子的取代基。

当为基团/原子时，进一步优选为氢原子、氟原子、甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、叔丁基、戊基、己基、庚基、辛基、壬基、癸基、十一烷基、十二烷基、十三 烷基、十四烷基、十五烷基、十六烷基、十七烷基、十八烷基、十九烷基、二十烷基、烯丙 基、苄基、三苯甲基、苯基、苄基、甲基苄基、硝基苄基、叔丁基硫基、苄基硫基、2-吡啶 基硫基、乙酰基、苯甲酰基、2-吡啶基羰基、甲氧基羰基、乙氧基羰基、叔丁基氧基羰基、 苯氧基羰基、苄氧基羰基、甲硫基羰基、乙硫基羰基、叔丁基硫基羰基、苯硫基羰基、苄硫 基羰基、乙基硫代羰基、苯基甲硫代羰基、甲氧基硫代羰基、乙氧基硫代羰基、叔丁基氧基 硫代羰基、苯氧基硫代羰基、苄氧基硫代羰基、甲硫基硫代羰基、乙硫基硫代羰基、叔丁基 硫基硫代羰基、苯硫基硫代羰基、苄硫基硫代羰基、C_1-10卤代烃基、三氟乙酰基、卤代苯基、 卤代苄基、硝基苯基、硝基苄基及其任一种的被取代形式。其中，取代原子或取代基优选为 氟原子、烷氧基、硝基。

当为基团/原子时，更优选氢原子、氟原子、甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、叔丁基、苄基、三苯甲基、苯基、苄基、甲基苄基、叔丁基硫基、苄基硫基、2-吡啶 基硫基、2-吡啶基羰基、叔丁基氧基羰基、苯氧基羰基、苄氧基羰基、叔丁基氧基硫代羰基、 苯氧基硫代羰基、苄氧基硫代羰基、叔丁基硫基硫代羰基、苯硫基硫代羰基、苄硫基硫代羰 基、三氟乙酰基。

当为基团/原子时，更优选为氢原子、氟原子、甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、叔丁基、苄基、三苯甲基、苯基、苄基、甲基苄基、叔丁基硫基、苄基硫基、2-吡 啶基硫基。

当为基团/原子时，最优选为氢原子、氟原子、甲基、乙基、苯基。

在本发明中所述的氢键作用，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。其中，所述的氢键作用可以作为 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氢键作用，或氢键仅起到链间超分子氢键交联， 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，优选至少部分氢键基团起到超分子氢键作用，更优选至少部分侧氢键基团参与形成的氢键起到超分子氢键作用。

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，可以起到促 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，可以与动态共价环状有机硼酸酯键一起提供动态性能。在 本发明的实施方式中，优选不超过四齿的氢键作用。

本发明的实施方式中，所述的侧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，W选自氧原子、硫原子；X选自氧原子、硫原子、氮原子、碳原子；其中，a为与X原子相连的D的数目；当X选自氧原子或硫原子时，a＝0，D不存在；当X选自氮原子时， a＝1；当X选自碳原子时，a＝2，D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的大分子聚合物链残基；I为二价连接基团，其选自单键、杂原 子连接基、分子量不超过1000Da的二价小分子烃基、分子量大于1000Da的二价碳链聚合 物残基、分子量大于1000Da的二价杂链聚合物残基；Q为端基或链段，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的大分子聚合物链残 基；3中的环状结构为含有至少一个N-H键的非芳香性或芳香性氮杂环基团，且至少有两个 成环原子为氮原子，环状结构的成环原子各自独立地为碳原子、氮原子或其他杂原子；表 示与聚合物链(包括主链骨架、交联网络链骨架、侧链(包括其多级结构))或者其他任意合 适的基团/原子的连接；其中，I、D、Q任意两个或多个之间可以连接成环，所述的环包括但 不仅限于脂肪族环、芳香族环、醚环、缩合环及其组合；3中的环状结构为含有至少一个N-H 键的非芳香性或芳香性氮杂环基团，且至少有两个成环原子为氮原子，环状结构可以是小分 子环，也可以是大分子环，其优选为3～50元环，更优选为3～10元环；环状结构的成环原子 各自独立地为碳原子、氮原子或其他杂原子，各个成环原子上的氢原子可以被取代，也可以不被取代。在本发明的实施方式中，侧氢键基团优选自氨基甲酸酯基、脲基、硫代氨基甲酸酯基以及以上基团的衍生物。

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、烯胺基、碳酸酯基、氨基甲酸酯基、硫酯基、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、碳酰胺、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、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或任一种的被杂化形式：C_1-71烷基、环C_3-71烷基、苯基、苄基、 芳烃基；

所述的分子量大于1000Da的大分子聚合物链残基，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、共聚物；

所述的碳链聚合物残基，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 取代形式或任一种的被杂化形式：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、聚丙烯腈链残基、聚乙烯醇链残基、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；优选聚乙烯链残基、聚丙烯链残基、聚氯乙 烯链残基、聚丙烯酸链残基、聚丙烯酰胺链残基、聚甲基丙烯酸甲酯链残基、聚乙烯醇链残 基；

所述的杂链聚合物残基，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 取代形式或任一种的被杂化形式：聚醚链残基、聚酯链残基、聚环氧乙烷链残基、聚双(氯 甲基)丁氧环链残基、聚苯醚链残基、环氧树脂链残基、聚对苯二甲酸乙二醇酯链残基、聚 碳酸酯链残基、不饱和树脂链残基、醇酸树脂链残基、聚酰胺链残基、聚砜链残基、酚醛树 脂链残基、脲醛树脂链残基；优选聚醚链残基、聚酯链残基、聚环氧乙烷链残基、环氧树脂 链残基、聚对苯二甲酸乙二醇酯链残基、聚碳酸酯链残基、不饱和树脂链残基、聚酰胺链残 基；

所述的元素有机聚合物残基时，其可选自以下组中任一种、任一种的不饱和形式、任一 种的被取代形式或任一种的被杂化形式：聚有机硅氧烷链残基、有机硅氧碳聚合物链残基、 聚烃基硅氧胺链残基、聚烃基硅硫烷链残基、聚有机金属硅氧烷链残基、聚有机铝硅氧烷链 残基、含硼有机聚合物链残基、聚有机钛硅氧烷链残基、聚有机锡硅氧烷链残基、含铅聚合 物链残基、聚有机锑硅氧烷链残基、聚有机磷硅氧烷链残基、有机氟聚合物链残基、有机磷 聚合物链残基、有机硼聚合物链残基；聚有机硅氧烷链残基；

所述的单键，其选自碳碳单键、碳氮单键、氮氮单键、碳氧单键、碳硫单键；

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。

所述的分子量不超过1000Da的二价小分子烃基，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或任一种的被杂化形式：二价C_1-71烷基、二价环C_3-71烷基、 二价苯基、二价苄基、二价芳烃基；

所述的分子量大于1000Da的二价碳链聚合物残基，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或任一种的被杂化形式：二价聚烯烃类链残基；二价聚丙 烯酸类链残基；二价聚丙烯腈类链残基；

所述的分子量大于1000Da的二价杂链聚合物残基，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或任一种的被杂化形式：二价聚醚类链残基；二价聚酯类 链残基；二价聚胺类链残基；二价聚硫类链残基。

所述的二价聚烯烃类链残基，其选自二价聚乙烯链残基、二价聚丙烯链残基、二价聚异 丁烯链残基、二价聚苯乙烯链残基、二价聚氯乙烯链残基、二价聚偏氯乙烯链残基、二价聚 氟乙烯链残基、二价聚四氟乙烯链残基、二价聚三氟氯乙烯链残基、二价聚醋酸乙烯酯链残 基、二价聚乙烯基烷基醚链残基、二价聚丁二烯链残基、二价聚异戊二烯链残基、二价聚氯 丁二烯链残基、二价聚降冰片烯链残基；所述的二价聚丙烯酸类链残基，其选自二价聚丙烯 酸链残基、二价聚丙烯酰胺链残基、二价聚丙烯酸甲酯链残基、二价聚甲基丙烯酸甲酯链残 基；所述的二价聚丙烯腈类链残基，其选自二价聚丙烯腈链残基；所述的二价聚醚类链残基， 其选自二价聚环氧乙烷链残基、二价聚环氧丙烷链残基、二价聚四氢呋喃链残基、二价环氧 树脂链残基、二价酚醛树脂链残基、二价聚苯醚链残基；所述的二价聚酯类链残基，其选自 二价聚己内酯链残基、二价聚戊内酯链残基、二价聚丙交酯链残基、二价聚对苯二甲酸乙二 醇酯链残基、二价不饱和聚酯链残基、二价醇酸树脂链残基、二价聚碳酸酯链残基；所述的 二价聚胺类链残基，其选自二价聚酰胺链残基、二价聚酰亚胺链残基、二价聚氨酯链残基、 二价聚脲链残基、二价脲醛树脂链残基、二价蜜胺树脂链残基；所述的二价聚硫类链残基， 其选自二价聚砜链残基、二价聚苯硫醚链残基。

合适的侧基氢键基团、侧链骨架氢键基团和端基氢键基团举例如(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。

侧氢键基团具有结构多样性，包括但不限于氢键供体和受体数目、基团尺寸、与聚合物 链之间的链接的长度和刚性；另外，聚合物链上连接的侧氢键基团的数量也大范围可调。以 侧氢键基团参与形成超分子氢键，可以获得强度、动态性、响应性、交联密度大范围可调的 氢键作用，同时通过对与聚合物链链接的调控，可以控制氢键的动态性、交联聚合物的玻璃 化转变温度等，进而有效地调控杂化动态聚合物组合物的各项动态性能，获得结构更为丰富、 性能更为多样、动态可逆效果更具层次性的聚合物材料。

在本发明的实施方式中，所述的杂化作用动态聚合物组合物还可选地含有主链骨架氢键 基团、端基氢键基团。

在本发明的实施方式中，所述的主链骨架氢键基团和端基氢键基团，其优选含有以下结 构成分：

更优选含有以下结构成分中的至少一种：

进一步优选含有以下结构成分中的至少一种：

其中，表示与聚合物链或者其他任意合适的基团/原子(包括氢原子)的连接。

合适的主链骨架氢键基团、端基氢键基团举例如(但本发明不仅限于此)：

在本发明中，填料等其他成分上的氢键基团可以是任意合适的结构。

在本发明中，同一种杂化动态聚合物组合物或其组成中可以含有一种或一种以上的氢键 基团。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。本发明的实施方式中，氢键基团的引入可以采用任意合适的反应，包括但不 仅限于以下类型：异氰酸酯与氨基、羟基、巯基、羧基的反应，杂环的亲电取代反应，杂环 的亲核取代反应，双键自由基反应，杂环的侧链反应，叠氮-炔点击反应，巯基-烯/炔点击反 应，尿素-胺的反应，酰胺化反应，四嗪-降冰片烯反应，活性酯与氨基的反应；优选异氰酸 酯与氨基、羟基、巯基的反应，叠氮-炔点击反应，尿素-胺的反应，酰胺化反应，活性酯与 氨基的反应，巯基-烯/炔点击反应；更优选异氰酸酯与氨基、羟基、巯基的反应，巯基-烯/炔 点击反应，叠氮-炔点击反应。

在本发明中，所述氢键作用可以是在动态聚合物形成动态键的过程中生成；也可以是预 先生成氢键作用后再形成动态共价键；也可以在动态共价键形成后，在动态聚合物后续成型 过程中产生氢键作用，但本发明不仅限于此。

在本发明中充分利用了动态可交换型硅氧烷键和超分子氢键的动态性以及两者的正交性 和协同性，获得具有快速自修复、可回收重复使用特性的动态聚合物，在常温或其他使用温 度下即可赋予材料优异的自修复性；同时，材料又体现出良好的加工性能，并且易于回收并 再次利用，这在现有的聚合物体系中是无法实现的。并且通过调控作为原料的化合物的分子 结构、官能团数、分子量等参数，可制备出具有不同结构和表观特征、性能可调、用途广泛 的动态聚合物。

在本发明的实施方式中，连接所述动态可交换型硅氧烷键和/或氢键基团的聚合物链/链段 的成分可以是小分子和/或聚合物链段。其中的聚合物链段，包括但不仅限于碳链高分子、碳 杂链高分子、元素有机高分子、碳元素链高分子、元素有机杂链高分子、碳杂元素链高分子。 其中，优选的聚合物链段包括但不仅限于如丙烯酸酯类聚合物、饱和烯烃类聚合物、不饱和 烯烃类聚合物、聚苯乙烯类聚合物、含卤素的烯烃类聚合物、聚丙烯腈类聚合物、聚乙烯醇 类聚合物、有机硅类聚合物、聚(2-唑啉)类聚合物、聚醚类聚合物、聚酯类聚合物、生物 聚酯类聚合物、聚碳酸酯类聚合物、聚氨酯类聚合物、聚酰胺类聚合物、聚胺类聚合物、液 晶高分子链段、聚硅氧烷等的均聚物、共聚物、改性物、衍生物等；其中，优选自丙烯酸酯 类聚合物、饱和烯烃类聚合物、有机硅类聚合物、聚醚类聚合物、聚氨酯类聚合物等的均聚 物、共聚物、改性物、衍生物等。优选连接动态可交换型硅氧烷键的聚合物主链/交联网络上 的聚合物链/链段为聚硅氧烷、聚烯烃、聚氨酯。聚硅氧烷链段中含有大量的动态可交换型硅 氧烷键，各个键之间都可以实现动态交换，使聚合物具有丰富的动态性能；同时，聚硅氧烷 链段具有良好的耐侯性、绝缘性能、环境稳定性、防水性和生物相容性。聚烯烃的骨架是碳 原子组成，其一般具有较低的玻璃化转变温度，适合制作弹性体；其分子量对其性能具有较 大的影响，因此也可以通过控制分子量来实现控制聚合物具体性能的目的。聚氨酯链段中含 有大量的氨基甲酸酯基团，这些氢键基团会大幅度提高动态聚合物的性能；而且聚氨酯具有 硬度范围宽、强度高、性能的可调节范围大、耐磨、耐油、耐臭氧性、抗辐射、透气性能好、 加工方式多样、适用性广泛等诸多优点。这三类聚合物链段各有各的优点和适用领域，在实 际生产过程中可以根据性能需要进行选择。

在本发明的实施方式中，用于连接动态共价键和/或氢键基团的小分子和/或聚合物链段和 /或动态聚合物的可以具有任意合适的拓扑结构，包括但不仅限于直链结构、支化结构(包括 但不限于星状、H型、树枝状、梳状、超支化)、环状结构(包括但不限于单环、多环、桥环、 嵌套环)、二维/三维团簇结构及其两种或任几种的组合，优选为直链和支化结构。

本发明中所选用的上述各类聚合物及其链段，即同时含有动态共价键又有氢键基团的聚 合物链段、既不含有动态共价键又不含有氢键基团的聚合物链段、仅含有动态共价键不含氢 键基团的聚合物链段以及仅含有氢键基团不含动态共价键的聚合物链段，其可以直接选用商 品化的原料，也可以自行聚合。聚合方法根据所选聚合物的类型包括但不限于缩聚、加聚、 和开环聚合；其中，加聚包括但不限于自由基聚合、活性自由基聚合、阴离子聚合、阳离子 聚合、配位聚合等。其中，聚合过程可以在溶剂中进行，也可以是无溶剂的本体聚合。具体 地，作为举例，本发明可选用的聚合方法包括但不限于：苯乙烯类、(甲基)丙烯酸酯类单体 的热引发普通自由基聚合，苯乙烯类、(甲基)丙烯酸酯类单体的光引发自由基聚合，氯乙烯 单体的引发转移终止剂法自由基聚合，苯乙烯类、(甲基)丙烯酸酯类单体的原子转移自由基 聚合(ATRP)，苯乙烯类、(甲基)丙烯酸酯类、丙烯腈类单体可逆加成-断裂转移自由基聚 合(RAFT)，氮氧稳定自由基聚合(NMP)，乙烯、丙烯配位聚合，苯乙烯类单体的阴离子 聚合，内酯开环聚合，内酰胺开环聚合，环氧开环聚合，二元酸和二元醇之间的缩聚，二元 酸和二元胺之间的缩聚，二元硫醇和二元烯/炔之间的点击反应聚合，二元叠氮和二元炔之间 的点击反应聚合，2-唑啉衍生物的开环聚合，聚氨酯/聚脲反应等。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，以得到动态聚合物。

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，聚合物链骨架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。

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，C_1-4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。

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C_1-10表示具有1至10个碳原子、C_3-20表示具有3至20个碳 原子。“不饱和的C_3-20烃基”指C_3-20烃基中含有不饱和键的化合物。“取代的C_3-20烃基” 指C_3-20烃基的氢原子被取代得到的化合物。“杂化的C_3-20烃基”指C_3-20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C_1-10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。

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：

当本发明中涉及到的结构具有同分异构体时，没有特别指定的情况下，均可以为其中任 一种异构体，其包括位置异构、构象异构、手性异构、顺反异构等。

本发明中所述的位置异构含有由于取代基、官能团或连接基团在二羟基基元或有机硼酸 基元上位置的不同而产生的位置异构结构。

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 含有选自连接词“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。

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， 从而与动态可交换型硅氧烷键一同形成动态聚合物：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，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。

下面，对本发明中的催化剂或其复合物组分B进行详细说明。

在本发明中，所述的硅氧烷平衡反应需要在催化剂条件下进行，所述催化剂是本发明所 提供的一种杂化动态聚合物组合物的重要组成部分，其可促进硅氧烷平衡反应的发生，使得 本发明所提供的一种杂化动态聚合物组合物具有能反复加热软化和冷却硬化的性能，很容易 进行挤出、注射、吹塑和焊接等成型加工。所选用的催化剂既可以单独使用，也可以两种或 两种以上配合使用；可以事先与聚合物组分A反应，使聚合物组分A本身拥有催化成分；也 可以直接分散在聚合物组分A中使用；还可以以含有催化剂的复合物的形式使用，例如但不 限于通过物理或化学方法包覆或加载于有机、无机、聚合物载体上使用，以及和其他在自修 复条件下(如合适的温度、压力等)具有低粘度高流动性的组分一起包覆在微胶囊或微导管 中使用等。当所选用的催化剂单独使用时需与聚合物组分A和选择性存在的各类助剂填料中 存在的各类基团相容。合理选择催化剂载体可以增强催化剂或其复合物组分B在聚合物组分 A中的分散性，减小催化剂团簇的粒径，从而提高催化效率、降低催化剂用量和降低成本。 合理选择包覆材料还可以避免催化剂在组合物制备过程中或工作过程中失活。

在本发明中，所述的组分B可选自：(1)碱金属氢氧化物，可以举例如，氢氧化锂、氢氧化钾、氢氧化钠、氢氧化铷、氢氧化铯、氢氧化铍、氢氧化镁、氢氧化钙等。(2)碱金 属醇盐、碱金属多醇盐，可以举例如，甲醇钾、甲醇钠、甲醇锂、乙醇钾、乙醇钠、乙醇锂、 丙醇钾、正丁醇钾、异丁醇钾、叔丁醇钠、叔丁醇钾、戊醇锂、乙二醇钾、丙三醇钠、1,4- 丁二醇钾、1,3-丙二醇钠、季戊四醇锂、环己醇钠等。(3)硅醇盐，可以举例如，三苯基硅 醇钾、二甲基苯基硅醇钠、三叔丁氧基硅醇锂、三甲基硅醇钾、三甲基硅醇钠、三乙基硅醇 钠、(4-甲氧基苯基)二甲基硅醇锂、三叔戊烷氧基硅醇、二苯基硅烷二醇钾、苄基三甲基铵基 双(邻苯二酚)苯基硅醇钾等。(4)季铵碱，可以举例如，四甲基氢氧化铵(TMAH)、四乙 基氢氧化铵(TEAH)、三甲基苄基氢氧化铵、四丁基氢氧化铵、(1-十六烷基)三甲基氢氧化 铵、甲基三乙基氢氧化铵、苯基三甲基氢氧化铵、四正己基氢氧化铵、四丙基氢氧化铵、四 辛基氢氧化铵、三乙基苄基氢氧化铵、胆碱、[3-(甲基丙烯酰氨基)丙基]二甲基(3-硫代丙基) 氢氧化铵内盐、苯基三乙基氢氧化铵、N,N,N-三甲基-3-(三氟甲基)氢氧化苯胺、氢氧化-N-乙 基-N,N-二甲基-乙铵、四癸基氢氧化铵、四戊基氢氧化铵、N,N,N-三甲基-1-金刚烷基氢氧化 铵、四十八烷基氢氧化铵、N,N-二甲基-N-[3-(硫代氧代)丙基]-1-壬烷氢氧化铵内盐、(甲氧基 羰基氨磺酰基)三乙基氢氧化铵、3-磺丙基十二烷基二甲基甜菜碱、3-(N,N-二甲基棕榈基氨)丙烷磺酸盐、甲基丙烯酰乙基磺基甜菜碱、N,N-二甲基-N-(3-磺丙基)-1-十八烷铵内盐、三丁 基甲基氢氧化铵、三(2-羟乙基)甲基氢氧化铵、十四烷基磺基甜菜碱。

在本发明中，组分B优选季铵碱类、硅醇盐类和碱金属氢氧化物类的催化剂，进一步优 选氢氧化锂、氢氧化钾、三甲基硅醇钾、四甲基氢氧化铵(TMAH)、四乙基氢氧化铵(TEAH) 等催化剂。

在本发明的实施方式中，可运用本领域已知的任意合适的材料混合方式将动态聚合物组 分A(或组分A中的各物料)和催化剂或其复合物组分B通过混合制备动态聚合物组合物， 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 形式对动态聚合物组合物进行成型。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。

本发明的实施方式中，利用溶液搅拌混合和熔融搅拌混合，主要以以下两种方式进行： (1)将反应物料在反应器中直接搅拌混合或加热熔融后搅拌混合反应，此种方式一般在反应 物料为液体或熔点较低的固体，或反应物料较难找到共同溶剂的情况下使用；(2)将反应物 料溶解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，此种方式一般在反应物 料为熔点较高或没有固定熔点的固体的情况下使用。混合温度没有特别限制，通常在0-200℃， 优选25-120℃，更优选25-80℃，混合搅拌时间没有特别限制，优选控制在1分钟至12小时， 更优选10-120分钟。将混合搅拌后得到的产物浇注到合适的模具中，在合适的温度条件下， 优选在0-150℃，更优选25-80℃温度条件下，放置一定的时间，优选0-48小时即可得到聚 合物样品，此过程中根据需要可除去溶剂。

上述制备方法中所用到的溶剂，必须能够同时或者分别溶解反应物料，并且溶解有两类 化合物的溶剂必须能够互溶，反应物料在混合溶剂中不析出，所用的溶剂包括但不仅限于以 下任一种或任几种溶剂的混合溶剂：去离子水、甲醇、乙醇、乙腈、丙酮、丁酮、苯、甲苯、 二甲苯、氯苯、乙酸乙酯、乙醚、甲基叔丁基醚、四氢呋喃(THF)、氯仿、二氯甲烷、1,2-二氯乙烷、1,1,2,2-四氯乙烷、二甲基亚砜(DMSO)、二甲基甲酰胺(DMF)、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、三羟甲基 氨基甲烷(Tris)缓冲液、柠檬酸缓冲液、乙酸缓冲溶液、磷酸缓冲溶液、硼酸缓冲溶液等； 优选去离子水、乙醇、甲苯、氯仿、二氯甲烷、1,2-二氯乙烷、DMF、磷酸缓冲溶液。

在本发明的实施方式中，所述动态聚合物组合物中，组分A的质量占组分A、B质量之 和的比值的范围为95-99.99％，组分B的质量占组分A、B质量之和的比值的范围为0.01-5％， 组合物中还可以含有其他组分。

在本发明的实施方式中，所述的动态聚合物或其组成的形态可以是溶液、乳液、膏、胶、 普通固体、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)、弹性体、泡沫材料等，其中，普通固体和泡沫材料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％。溶液、乳 液、膏、胶、普通固体、弹性体、凝胶和泡沫材料各有特色和优势。溶液和乳液具有良好的 流动性，在流体中可充分体现出剪切增稠效果，同时也可利用其具有的涂覆性来制备自修复 涂层。膏通常是浓乳液，胶通常是浓溶液或低玻璃化转变温度的聚合物，其能够体现出良好 的可塑性和可填充性。普通固体的形状和体积比较固定，具有更好的机械强度，可以不受有 机溶胀剂或水的约束。弹性体具有普通固体的普遍性质，但同时具有较好的弹性，并且比较 柔软。凝胶通常柔软度更高、固含量更低，溶胀剂具有传导、输送等功能，具有突出的优势。 泡沫材料则具有密度低、轻便、比强度高的优点，还可以克服部分普通固体的脆性和有机凝 胶的机械强度偏低的问题，软泡材料还具有良好的弹性以及柔软舒适的特性。不同形态的材 料可以在不同的领域具有合适的用途。

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。

在本发明的实施方式中，制备杂化动态聚合物组合物的聚合物原料的玻璃化转变温度可 选自以下情况：不存在、低于0℃、0℃～25℃、25℃～100℃、高于100℃。不存在玻璃化转变 温度的原料不存在结晶区，容易制备出透明的动态聚合物；玻璃化转变温度低于0℃的原料 在制备目标产物时便于进行低温加工，方便获得玻璃化转变温度在不同范围的产物；玻璃化 转变温度介于0℃～25℃之间的原料方便在室温下进行反应操作；玻璃化转变温度介于25℃ ～100℃的原料在较低的温度下就能够使链段进行运动，在制备过程中不仅能够节约能源，还 便于制得应用广泛的产物；玻璃化转变温度高于100℃的原料需要在较高温度下进行制备操 作，便于制得性能较好、刚性较强、耐高温的产物。

在本发明的实施方式中，杂化动态聚合物组合物可以至少含有一个玻璃化转变温度；可 以不存在玻璃化转变温度；可以至少含有一个低于25℃的玻璃化转变温度。动态聚合物中存 在玻璃化转变温度时，便于获得密度和耐溶剂性较好、拉伸强度较高、弹性模量较高、表面 粗糙度较低的材料；动态聚合物中不存在玻璃化转变温度时，便于获得透明性好、体积收缩 率低的材料；动态聚合物中含有一个低于25℃的玻璃化转变温度时，聚合物能够方便地在室 温下进行使用，同时聚合物具有较好的动态性和自修复性。

在本发明的实施方式中，当杂化动态聚合物组合物含有一个玻璃化转变温度，玻璃化转 变温度可选自低于0℃、0℃～25℃、25℃～100℃、高于100℃。动态聚合物的玻璃化转变温度 低于0℃时，其具有较好的低温使用性能，且具有较好的动态性，方便制成乳液、膏、胶、 弹性体、凝胶等；动态聚合物的玻璃化转变温度介于0℃～25℃之间时，其具有较好的室温使 用性能，且具有较好的动态性，同时具有一定的形状记忆性能，方便制备成室温下使用的乳 液、膏、胶、弹性体、泡沫材料、凝胶；动态聚合物的玻璃化转变温度介于25℃～100℃之间 时，其能够在室温以上具有较稳定的形状，此温度范围内动态可交换型硅氧烷键能够在催化 剂的作用下进行交换，聚合物具有较好的自修复性和形状记忆性能，方便制成普通固体、泡 沫材料以及凝胶；动态聚合物的玻璃化转变温度高于100℃时，其具有较好的高温稳定性， 能够在较高的温度下进行使用，同时在氢键作用的支持下，聚合物具有较好的强度和刚性， 方便制成性能良好的普通固体和硬质泡沫材料。

在动态聚合物的制备过程中，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 化使之成型而成为泡沫材料。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，其包括但不仅限于以下方法：(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，即在材料中加入中空微球后 经复合而成为闭孔型泡沫聚合物；(5)填充可发泡颗粒法，先混合填充可发泡颗粒，在成型 或混合过程中使可发泡颗粒发泡以活动发泡的聚合物材料；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，其包括但不仅限于以下两种方法：(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。

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。

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。

动态聚合物在制备过程中，还可以加入某些可添加的其他聚合物、助剂、填料来共同组 成动态聚合物材料，但这些添加物并不是必须的。

所述的其他聚合物，其能够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。可添加的其他聚合物，其可选自天然 高分子化合物、合成高分子化合物。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。

当所述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：天然橡胶、壳聚糖、甲壳素、天然蛋白质、多糖等。

当所述的其他聚合物选自合成高分子化合物时，其可选自以下任一种或任几种：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、聚乙二醇、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、聚丙烯酸酯、聚丙烯腈、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、环氧树脂、酚醛树脂、脲醛树脂、不饱和聚酯、聚异戊二烯、聚顺丁二烯、苯乙烯-丁二烯共聚物、丁二烯-丙烯腈共聚物、聚氯丁二烯、异丁烯-异戊二烯共聚物、聚有机硅氧烷、偏氟乙烯-三氟氯乙烯共聚物、环氧氯丙烷-环氧乙烷共聚物 等。

在动态聚合物材料的制备过程中，所加入的某些可添加的助剂，其可以改善材料制备过 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 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，包括增韧剂；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；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、抗菌剂。

所述的可添加的助剂中的催化剂，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、N,N-双(二甲胺丙基)异丙醇胺、N-(二甲氨基丙基)二异丙醇胺、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％。

所述的可添加的助剂中的抗氧剂，其能够延缓聚合物材料的氧化过程，保证材料能够顺 利地进行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％。

所述的可添加的助剂中的光稳定剂，能够防止聚合物材料发生光老化，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’-二正丁正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％。

所述的可添加的助剂中的热稳定剂，能够使得聚合物材料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、硬脂酸铅、水杨酸铅、二盐基邻苯二甲酸铅、碱式碳酸 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、二硫 醇二甲基锡及其复配物；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、环氧树脂；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；多元醇类，如季戊四醇、木糖醇、甘露醇、山梨糖醇、三羟甲基丙烷；复合热稳定剂，如共沉淀金属皂、液体金 属皂复合稳定剂、有机锡复合稳定剂等。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％。

所述的可添加的助剂中的增韧剂，能够降低聚合物材料脆性，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：氯化聚乙烯树脂(CPE)、聚顺丁二 烯、聚乙烯醇等。其中，增韧剂优选氯化聚乙烯树脂(CPE)，所用的增韧剂用量没有特别限定，一般为5-10wt％。

所述的可添加的助剂中的润滑剂，能够提高材料润滑性、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；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；脂肪醇和多元醇类，如硬脂醇、 鲸蜡醇、季戊四醇；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、聚乙烯醇等。其中，脱模剂优选二甲基硅油，所用的脱膜剂用量没有特别限定，一般为0.5-2wt％。

所述的可添加的助剂中的增塑剂，其能够增加聚合物材料的塑性，使得聚合物的硬度、 模量、软化温度和脆化温度下降，断裂伸长率、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C_5～9酸乙二醇酯、C_5～9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、季戊四醇和双季戊四醇酯等。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、柔软或刚硬的聚合物材料，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；物理型微球/颗粒发泡剂，如阿克苏诺贝尔等公司生产的可发泡微球；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、磷酸聚环氧乙烷烷基醚醇酯、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；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，如脂肪醇环氧乙烷加成物、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％。

所述的可添加的助剂中的乳化剂，能够改善含有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浊液，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、脂肪醇硫酸盐、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，如脂肪醇聚氧乙烯醚、烷基酚聚氧 乙烯醚、脂肪酸聚氧乙烯酯、聚环氧丙烷-环氧乙烷加成物、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，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；高分子型，如明胶、 水溶性胶、卵磷脂、海藻酸钠、木质素磺酸盐、聚乙烯醇等。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、硼酸锌；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、二苄叉山梨糖醇及其衍生物、乙丙橡胶、三元乙丙橡胶等。其中，成核剂优选二氧 化硅、二苄叉山梨糖醇(DBS)、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、 烷醇铝、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、聚乙烯醇、聚乙烯蜡等。其中，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、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸盐、 烷基二甲胺氧化物、脂肪酸单乙醇酰胺、脂肪酸二乙醇酰胺、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、植物多糖类、微生物多糖类、动物蛋白、海藻酸类、聚甲基丙烯酸盐、 聚丙烯酰胺、聚乙烯吡咯酮、聚乙烯醇、聚醚、聚乙烯甲醚脲烷聚合物等。其中，增稠剂优 选椰子油二乙醇酰胺，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％。

所述的可添加的助剂中的抗菌剂，能够在一定时间内，使某些微生物(细菌、真菌、酵 母菌、藻类及病毒等)的生长或繁殖保持在必要水平以下，一般分为无机抗菌剂、有机抗菌 剂和天然抗菌剂。其中，无机抗菌剂包括但不仅限于银、铜、锌、镍、镉、铅、水银、氧化锌、氧化铜、磷酸二氢铵、碳酸锂等；有机抗菌剂包括但不仅限于香草醛类、乙基香草醛类、酰基苯胺类、咪唑类、噻唑类、异噻唑酮衍生物、季铵盐类、双呱类、酚类等有机化合物； 天然抗菌剂包括但不仅限于甲壳素、芥末、蓖麻油、山葵等。其中，抗菌剂优选银、锌、香 草醛类化合物、乙基香草醛类化合物，所用的抗菌剂用量没有特别限定，一般为0.05-0.5wt％。

所述的可添加的填料，其在聚合物材料中主要起到以下作用：①降低成型制件的收缩率， 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调节材料的粘度； ③满足不同性能要求，如提高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、富勒烯、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、氮化铝粉、氮化硼粉、蛭石、铁泥、白泥、碱泥、 硼泥、玻璃微珠、树脂微珠、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、碳化硅纤维、陶瓷纤维、晶须等。在本发明的一个实施方式中， 优选具有导电性的无机非金属填料，包括但不仅限于石墨、炭黑、石墨烯、碳纳米管、碳纤 维，方便获得导电性和/或具有电热功能的复合材料。在本发明的另一个实施方式中，优选具 有在红外和/或近红外光作用下具有发热功能的非金属填料，包括但不仅限于石墨烯、氧化石 墨烯、碳纳米管，方便获得可利用红外和/或近红外光进行加热的复合材料。良好的发热性能， 特别是遥控性的发热性能，有利于获得可控的形状记忆、自修复等性能。在本发明的另一个 实施方式中，优选具有导热性的无机非金属填料，包括但不仅限于石墨、石墨烯、碳纳米管、 氮化铝、氮化硼、碳化硅，方便获得导热功能的复合材料。

所述的金属填料，包括金属化合物，包括但不仅限于以下任一种或任几种：金属粉末、 纤维，其包括但不仅限于铜、银、镍、铁、金等及其合金的粉末、纤维；纳米金属颗粒，其包括但不仅限于纳米金颗粒、纳米银颗粒、纳米钯颗粒、纳米铁颗粒、纳米钴颗粒、纳米镍颗粒、纳米Fe₃O₄颗粒、纳米γ-Fe₂O₃颗粒、纳米MgFe₂O₄颗粒、纳米MnFe₂O₄颗粒、纳米 CoFe₂O₄颗粒、纳米CoPt₃颗粒、纳米FePt颗粒、纳米FePd颗粒、镍铁双金属磁性纳米颗粒、 以及其他在红外、近红外、紫外、电磁至少一种作用下可以发热的纳米金属颗粒等；液态金 属，其包括但不仅限于汞、镓、镓铟液态合金、镓铟锡液态合金、其它镓基液态金属合金； 金属有机化合物分子、晶体以及其他在红外、近红外、紫外、电磁至少一种作用下可以发热 的物质等。在本发明的一个实施方式中，优选可以进行电磁和/或近红外加热的填料，包括但 不仅限于纳米金、纳米银、纳米钯、纳米Fe₃O₄，以便进行遥感加热。在本发明的另一个实施 方式中，优选液态金属填料，镓、镓铟液态合金。在本发明的另一个实施方式中，优选在红 外、近红外、紫外、电磁至少一种作用下可以发热的有机金属化合物分子、晶体，一方面方 便复合，另一面提高诱导发热的效率和提升发热效果。

所述的可添加的有机填料，包括但不仅限于以下任一种或任几种：皮毛、天然橡胶、合 成有机橡胶、合成有机纤维、棉花、棉绒、麻、黄麻、亚麻、石棉、虫胶、木质素、蛋白质、酶、激素、生漆、木粉、壳粉、木糖、蚕丝、人造丝、维尼纶、酚醛微珠、树脂微珠等。

其中，添加的填料类型不限定，主要根据所需求的材料性能而定，优选碳酸钙、硫酸钡、 滑石粉、炭黑、石墨烯、(中空)玻璃微珠、发泡微球、可发泡颗粒、玻璃纤维、碳纤维、金属粉、天然橡胶、蛋白质、树脂微珠，所用的填料用量没有特别限定，一般为1-30wt％。

在动态聚合物材料的制备过程中，可添加的助剂优选抗氧剂、光稳定剂、热稳定剂、增 韧剂、增塑剂、发泡剂、阻燃剂。可添加的填料优选碳酸钙、硫酸钡、滑石粉、炭黑、玻璃 微珠、可发泡颗粒、石墨烯、玻璃纤维、碳纤维。

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。

在本发明中所述的齐聚物包括但不仅限于环氧丙烯酸酯、改性环氧丙烯酸酯、环氧亚麻 仁油三丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯预聚物、聚醚丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯预聚物、三丙二醇 甲氧基醚单丙烯酸酯、甲氧基醚新戊二醇丙氧基单丙烯酸酯、甲氧基醚三羟甲基丙烷乙氧基 二丙烯酸酯、胺改性丙烯酸酯、液体石蜡、数均分子量小于10000的聚合物；优选环氧丙烯 酸酯、聚酯丙烯酸酯、聚醚丙烯酸酯预聚物、数均分子量小于10000的聚脲、聚碳酸酯、聚 酯、聚醚或聚酰胺；所述的增塑剂可选自可添加的助剂中的增塑剂中所述类别，这里不再赘 述；所述的离子液体包括但不仅限于咪唑类离子液体、吡啶类离子液体、季铵类离子液体、 季鏻类离子液体、吡咯烷类离子液体、哌啶类离子液体、烯基功能化离子液体、羟基功能化 离子液体、醚基功能化离子液体、酯基功能化离子液体、羧基功能化离子液体、腈基功能化 离子液体、氨基功能化离子液体、磺酸功能化离子液体、苄基功能化离子液体、胍类离子液 体；具体优选自：1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐、1-己基-2,3-二甲基咪唑六氟磷酸盐、1-乙基 -3-甲基咪唑溴盐、N-辛基吡啶溴盐、三丁基甲基氯化铵、四丁基溴化膦、N-丁基-N-甲基吡 咯烷溴盐、N-丁基-N-甲基哌啶溴盐、1-乙烯基-3-丁基咪唑六氟磷酸盐、1,2-二甲基-3-羟乙基 咪唑对甲基苯磺酸盐、1-乙基乙基醚-3-甲基咪唑六氟磷酸盐、1-乙酸乙酯基-3-甲基咪唑六氟 磷酸盐、1-羧乙基-3-甲基咪唑溴盐、1-腈丙基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐、1-胺丙基-3-甲基咪唑 六氟磷酸盐、N-磺酸丁基吡啶三氟甲磺酸盐、1-苄基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐、四甲基胍三氟 甲烷磺酸盐。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，所配制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0.1～1 mol/L。

利用熔融搅拌混合制备杂化动态聚合物组合物材料的具体方法，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。

利用熔融挤出混合制备杂化动态聚合物组合物材料的具体方法，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。

本发明中的杂化动态聚合物组合物基于动态可交换型硅氧烷键所形成的动态共价交联以 及侧氢键基团形成的超分子氢键交联，使得所获得的动态聚合物具有优异的动态可逆性和良 好的韧性，通过合适的组分选择和配方设计，材料可应用于军事航天设备、功能涂层、生物 医药、生物医用材料、能源、建筑、仿生、智能材料等领域，具有广阔的应用前景。

例如，充分利用动态聚合物所具有的自修复性，可以制备出具有自修复功能的粘结剂， 应用于各类材料的胶黏，也可用于制备具有良好可塑性并且可以回收重复使用的聚合物封堵 胶和密封塞、密封圈等密封件等，或应用制备耐磨又抗撕裂手柄套等；作为自修复材料也有 助于开发特殊用途的材料，如在一定条件下可以恢复界面性能、导电和导热等性能的材料， 例如作为电池电极的粘结剂可以减少电极的破损增加电极材料的寿命。基于动态可交换型硅 氧烷键和侧氢键的动态可逆性，可以设计制备出具有自修复功能的耐刮擦涂层，从而延长涂 层的使用寿命，实现对基体材料的长效防腐保护；通过合适的组分选择和配方设计，可以制 备具有自修复功能的聚合物板材，从而可以模仿生物体损伤愈合的原理，使得材料能够对内 部或者外部损伤进行自愈合，消除了隐患，延长了材料的使用寿命，在军工、航天、电子、 仿生等领域表现出巨大的应用潜力。

再例如，动态可交换型硅氧烷键和超分子氢键的引入，使得聚合物材料在外力作用下可 体现出优异的韧性，从而可以获得韧性极佳的聚合物薄膜、纤维或者板材，广泛应用于军事、 航天、运动、能源、建筑等领域；也可将其作为形状记忆材料进行使用，当外力去除时，材 料在加载过程中产生的形变能够得以恢复；也可基于动态聚合物的胀流性，将聚合物应用于 采油和燃油防爆，也可以将聚合物材料应用于制作具有粘性-弹性魔幻转换效果的玩具和健身 材料；基于动态聚合物的动态性，在填充导电填料的情况下，可以作为具有自修复性能的储 能器件材料，如电池电极、超级电容器电极粘结剂、隔膜等。

下面结合一些具体实施方式对本发明所述的杂化动态聚合物组合物做进一步描述。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

1,5-二乙烯基六甲基二硅氧烷和3-丁烯-1-醇按摩尔比1:1混合，在引发剂过氧化苯甲酰胺 的作用下，在甲苯中反应，制得侧基含有羟基的化合物1；将化合物1与甲基异氰酸酯按摩 尔比1:0.5混合，在二氯甲烷中反应，制得侧基含有氨基甲酸酯基的化合物2。将化合物2溶 于DMSO中，并加入0.05摩尔当量的纤维素纳米微晶，搅拌混合6h后，保留溶剂，即制得 一种动态聚合物溶液，可将该聚合物溶液涂覆在材料表面，晾干后形成韧性薄膜。

实施例2

将二氯甲基乙烯基硅烷在稀盐酸中进行水解缩合，并用碳酸钠将产物中和至接近中性， 制得侧基带有双键的平均分子量约为7000的聚硅氧烷；取50g聚硅氧烷于二氯甲烷中与0.3g 的6-氨基硫脲嘧啶通过thiol-ene点击反应，再将产物中的氨基和羟基与足量的异氰酸异丙酯 反应，除去溶剂后制得侧基含有氢键基团的聚硅氧烷；将上述的产物中加入0.1g导电石墨、 0.2mg的BHT抗氧剂、0.5g氢氧化钠，搅拌混合，制得灰黑色的聚硅氧烷橡胶态材料。将其 制成80.0×10.0×2.0mm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 10mm/min，测得样品拉伸强度为1.24±0.29MPa，断裂伸长率为445±33％，并且测得其电导 率会根据材料的拉伸或压缩状态而发生变化，说明材料具有应力响应性；将其切断后在断面 处施加应力(此过程中可选择对断面进行略微润湿)，置于50℃下3h后断面可重新粘合，具 有自修复性能，且具有良好的耐低温性能。该聚合物材料可在较大范围内进行拉伸，可将得 到的聚合物材料制作成高韧性的防静电密封圈或灌封材料。

实施例3

将1,3,5,7-四乙烯基-1,3,5,7-四甲基环四硅氧烷和1,3,5,7-四甲基环四硅氧烷按摩尔比1：1 的比例在氯铂酸的催化下反应，充分反应后制得化合物3；将化合物3与D,L-5-(2'-巯基乙 基)-乙内酰脲按摩尔比1：0.3的比例在二氯甲烷溶剂中进行thiol-ene点击反应，制得化合物 4；将化合物4与1,3,5,7-四甲基环四硅氧烷按摩尔比1：2的比例在四甲基氢氧化铵五水合物 和Pt的共同催化下开环聚合，并在体系中加入0.5mg的BHT抗氧剂，4h后即制得透明的聚 硅氧烷材料。将其制成80.0×10.0×2.0mm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10mm/min，测得样品拉伸强度为2.24±0.34MPa，断裂伸长率为545±33％；将其 切断后在断面处施加应力(此过程中可选择对断面进行略微润湿)，置于室温下4h后断面可 重新粘合，具有自修复性能，具有较好的耐候性。该聚合物材料可在较大范围内进行拉伸， 可将得到的聚合物材料制作成韧性材料进行使用。

实施例4

取20g改性硅油(以甲基巯基硅油、1-烯丙基乙内酰脲为原料，DMPA作为光引发剂，并加入抗氧剂1010，在紫外光照射条件下，通过thiol-ene点击反应制得)、30g聚二甲基硅氧烷、0.5g氢氧化钾加入到反应瓶中，加热到100℃进行熔融搅拌20min后，加入1g二氧化硅、2g钛白粉、2.3g石墨烯，超声波分散30min，使得各组分充分混合均匀后，加入催化剂BPO，升温至120℃下继续反应3h，将反应液倒入模具中，制得聚硅氧烷动态聚合物固体材料。将其制成80.0×10.0×2.0mm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10mm/min，测得样品拉伸强度为7.34±0.64MPa，断裂伸长率为345±23％；将其切断后 在断面处施加应力(此过程中可选择对断面进行略微润湿)，置于50℃下2h后断面可重新粘 合，具有自修复性能，且耐候性良好。该聚合物材料具有较高的强度和韧性，可将得到的聚 合物材料制作成防静电仪器外壳进行使用。

实施例5

将甲基聚硅氧烷和丙烯醇在karstedt催化剂的作用下反应，制得羟丙基甲基聚硅氧烷； 并将产物与四乙基氢氧化铵反应，制得由四乙基铵封端的羟丙基甲基聚硅氧烷；

按重量份数称取反应物料组分A：6份四乙基铵封端的羟丙基甲基聚硅氧烷、0.2份二月 桂酸二丁基锡、0.2份三亚乙基二胺、0.3份有机硅油、6份二氯甲烷、5份水，加入到1号反 应器中，在料温35℃、搅拌速度200r/min的条件下搅拌均匀；反应物料组分B：3份异氰酸乙酯，加入到2号反应器中，在料温35℃搅拌速度200r/min的条件下搅拌均匀；然后将反应物料组分A与反应物料组分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，得到聚合物发泡材料。

制得的发泡材料性能如下，密度(kg/m³)：68.32；70％压缩强度(MPa)：0.44；拉伸强 度(MPa)：1.21；伸长率(％)：213.28；本产品可以被制备成耐候性良好的自修复材料，开裂后在70℃下3h后可自动愈合。

实施例6

在反应器中依次加入一定量的去离子水、浓度为37％的浓盐酸、乙醇和六甲基二硅氧烷， 搅拌并升温至35℃；然后，将硅酸钠溶液在快速搅拌的条件下加入四口烧瓶中；接着，加入 3-氨丙基-甲基-二乙氧基硅氧烷，在50～60℃下搅拌反应，直至溶液分层且伴有白色粘稠状的 产物生成；随后，静置2h，除掉上层的稀盐酸乙醇溶液，将下层的树脂产物水洗至中性；最 后加入一定量的甲苯进行萃取，再经真空减压蒸馏，得到侧基带有氨基的有机硅树脂。将所 制得的产物按摩尔比与甲基异氰酸酯在80℃下反应2h，将产物与氢氧化锂进行脱水反应，制 得硅醇盐封端的改性有机硅树脂，可将得到的聚合物材料制作成胶粘剂进行使用。

实施例7

在1号反应器中加入9.32g二乙烯基四甲基二硅氧烷、100mL二氯甲烷、10mL偶氮二异 丁腈，升温至80℃，并加以搅拌回流，使其进行自由基聚合，聚合结束后除去多余的二氯甲 烷，将所得到的产物重新溶于足量的甲苯中，升温至120℃，边搅拌边加入23g的2-(三甲基甲硅烷基)乙醇，随着反应的进行，体系逐渐变粘稠，反应进行3h后，向反应体系中加入2.8g氢氧化钾，继续搅拌1h后停止反应，浓缩反应液制得含有碱金属醇盐的有机聚硅氧烷；

按重量份数称取反应物料组分A：2份含有碱金属醇盐的有机聚硅氧烷、0.1份二月桂酸 二丁基锡、0.2份三亚乙基二胺、0.3份有机硅油、3份二氯甲烷、3份水、0.02份纳米二氧化 硅，加入到1号反应器中，在料温35℃、搅拌速度200r/min的条件下搅拌均匀；反应物料组 分B：4份乙基异氰酸酯、3份2,4-二甲基甲苯二异氰酸酯，加入到2号反应器中，在料温35℃ 搅拌速度200r/min的条件下搅拌均匀；然后将反应物料组分A与反应物料组分B按照1.1:1 质量比混合，经专业设备快速搅拌至产生气泡，静置72h，得到动态聚合物发泡材料。

制得的发泡材料性能如下，密度(kg/m³)：98.23；10％压缩强度(MPa)：8.34；拉伸强 度(MPa)：9.67；伸长率(％)：132.35；本产品可以被制备成耐候性能良好的自修复性泡沫 板材，其在开裂后受损后在80℃下静置4h(可适当润湿受损面)后可自动愈合。

实施例8

在反应器中加入20.8g的1,1,1,5,5,5-六甲基三硅氧烷、100mL二甲苯、少量的karstedt催 化剂，搅拌溶解后，升温至70℃后滴加入11.6g丙烯氨，滴加完毕后继续搅拌反应3h，然后 除去多余的二甲苯，制得侧基含有氨基的1,1,1,5,5,5-六甲基三硅氧烷；将过氧化二苯甲酰 (DBPO)置于Schlenk烧瓶中并经受高真空至少15min，然后将所制得的产物与八甲基环四 硅氧烷(D4)，将溶液加热至120℃，保持2h，用中性活性铝筛过滤溶液，并干燥产物。将 八甲基环四硅氧烷(D4)和所制得的产物倒入Schlenk烧瓶中加热至110℃。在快速搅拌下 快速加入四甲基氢氧化铵五水合物(TMAH)。观察到反应液粘度慢慢增加，反应1h后加入 3-甲基苯基异氰酸酯，迅速搅拌均匀后将预聚体倒入定制好的模具中，并放入80℃烘箱中反 应2h，冷却后取出样品，制得动态聚合物普通固体。将其制成80.0×10.0×2.0mm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10mm/min，测得样品拉伸强度为 15.34±0.75MPa，断裂伸长率为102±13％；将其切断后在断面处施加应力(此过程中可选择对 断面进行略微润湿)，置于80℃下2h后断面可重新粘合，具有良好的自修复性和耐候性。该 聚合物材料具有较高的强度，可将得到的聚合物材料制作成抗刮抗磨的隔离板材进行使用。

实施例9

在反应器中依次加入一定量的去离子水、浓度为37％的浓盐酸、乙醇和24.8g的3-羟基 丙基-甲基-二乙氧基硅烷，在50～60℃下搅拌反应，直至溶液分层且伴有白色粘稠状的产物生 成；随后，静置2h，除掉上层的稀盐酸乙醇溶液，将下层的树脂产物水洗至中性；最后加入 一定量的甲苯进行萃取，再经真空减压蒸馏，得到侧基带有氨基的有机硅树脂；将所制得的 产物按摩尔比1：1与异丙基异氰酸酯在80℃下反应2h，使其侧基含有氨基甲酸酯的产物， 然后将产物与氢氧化钾进行脱水反应，制得硅醇盐封端的改性有机硅树脂，加入0.2g事先研 磨好的钛白粉、群青、铬黄、酞青蓝、软质炭黑混合粉末，0.3g有机膨润土、0.5g聚二甲基 硅氧烷、0.4g羟乙基纤维素、0.2g二月桂酸二丁基锡、0.5g镓铟液态合金、微量荧光增白剂 KSN、30mg光稳定剂770、0.3g纳米二氧化硅，在50℃条件下继续搅拌反应2h，停止反应， 室温放置12h后，则可得到由动态聚合物组成的有机涂料，将涂料涂覆在底材表面晾干后， 则形成耐刮擦、耐低温、防静电、可剥离再生的涂层。

实施例10

在反应器中加入12.8g改性的3-丁烯基三甲基硅烷(取15g的3-丁烯基三甲基硅烷于二 氯甲烷中与0.2g的6-氨基硫脲嘧啶通过thiol-ene点击反应，再将产物中的氨基和羟基与足量 的异氰酸异丙酯反应，除去溶剂后制得)、20.2g的1,3-双(2-氨基乙基氨基甲基)-1,1,3,3- 四甲基丙烷二硅氧烷、10mL干燥后的过氧化苯甲酰(BPO)，搅拌均匀，升温至120℃后反 应2h，将反应产物过滤，干燥；在另一反应器中加入100g的双酚A型环氧树脂，并将所制 得的产物、2g氢氧化钠和5g的三乙基硅醇钠加入搅拌反应，观察到反应液的粘度逐渐上升， 然后将此预聚体倒入定制的模具中，放入40℃烘箱中进一步熟化2h，冷却后即制得动态聚合 物普通固体材料。将其制成80.0×10.0×2.0mm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10mm/min，测得样品拉伸强度为34.54±2.43MPa，断裂伸长率为87±13％； 将其破碎后重新置于80℃下加压2h后可重新成型，具有良好的自修复性能。该聚合物材料 具有较高的强度和韧性，可将得到的聚合物材料制作成绝缘板进行使用。

实施例11

将过氧化二苯甲酰(DBPO)置于Schlenk烧瓶中并经受高真空至少15min，然后加入25g 二甲基硅油，搅拌均匀，将溶液加热至120℃，保持2h，向反应体系中加入1.8g胆碱，继续 搅拌1h后停止反应，除去剩余的DBPO，制得产物1，用去离子水洗净产物1。在另一个反应器中加入100g聚乙烯醇和10g异丙烯异氰酸酯，升温至80℃并加入少量的三乙胺，反应2h后制得产物2。按重量份数称取反应物料组分A：4份所制得的产物1、0.2份二月桂酸二 丁基锡、02份三亚乙基二胺、0.5份钛白粉、0.1份石墨烯、0.1份纳米二氧化硅、8份二氯甲 烷，加入到1号反应器中，在料温35℃、搅拌速度200r/min的条件下搅拌均匀、并超声分散40min；反应物料组分B：7份产物2，加入到2号反应器中，在料温35℃搅拌速度200r/min 的条件下搅拌均匀；然后将反应物料组分A与反应物料组分B按照1:1质量比混合，经专业 设备快速搅拌至均匀，静置12h，得到动态聚合物凝胶材料。该凝胶材料具有导电导热的特性，将其破碎后置于80℃下2h后可重新成型，具有自修复性能，可将得到的聚合物材料制作成抗静电凝胶进行使用。

实施例12

在反应器中将羟基封端的100g含氢氟硅油与1g氢氧化锂混合，升温至50℃，搅拌1h 后，制得硅醇盐封端的聚有机硅氧烷；将硅醇盐封端的聚有机硅氧烷与10g的5-乙烯基脲嘧 啶在0.5g氯铂酸的催化下进行反应，制得改性聚硅氧烷；将所制得的改性聚硅氧烷和50g尼 龙颗粒充分混合，然后通过挤出机进行挤出造粒，将粒料通过高温注塑机进行注塑，将得到 的80.0×10.0×2.0mm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 10mm/min，测得样品拉伸强度为4.24±0.33MPa，断裂伸长率为102±13％；将其破碎后重新 置于80℃下加压2h后可重新成型，具有良好的自修复性能。该聚合物材料具有较高的强度 和一定的韧性，且具有良好的耐候性，可将得到的聚合物材料制作成自修复性板材进行使用。

实施例13

在装有回流装置的反应器中加入100mL干燥的丙酮，加入18g丙烯酰胺，升温至50℃， 搅拌溶解后，边搅拌边滴加入21g异氰酸丙酯，并加入2mL三乙胺作为催化剂，反应2h后， 除去多余的原料，浓缩反应液，过滤干燥，制得白色产物，将白色产物溶于去离子水配置成 浓度为0.5mol/L的溶液；在另一个反应器中加入42.5g双[3-(三乙氧基甲硅烷基)丙基]胺和 24.8g的1,3-双(3-氨基丙基)四甲基二硅氧烷溶解于100mL干燥四氯化铂的甲醇盐酸混合溶 液中，升温至50℃，搅拌24小时后，用氢氧化钠将体系调至中性，然后向反应体系中加入 3.6g甜菜碱、17.1g异氰酸异丙酯和0.5g三乙胺继续搅拌反应30min后除去多余的溶剂，将 所得的产物用去离子水清洗至中性；将所得产物置于上述的溶液中溶胀24h，并加入适量的 过硫酸钾；溶胀后将溶液体系升温至80℃，反应1h后，即制得动态聚合物水凝胶材料，将 其制成80.0×10.0×2.0mm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 10mm/min，测得样品拉伸强度为5.24±0.33MPa，断裂伸长率为452±53％；将其破碎后重新 置于80℃下加压2h后可重新成型，具有良好的自修复性能。该聚合物材料具有较高的强韧 性和耐候性，可将得到的聚合物材料制作成透明弹性体玩具。

实施例14

在装有回流装置的反应器中加入100mL干燥的丙酮，加入24g烯丙醇，升温至50℃，搅 拌溶解后，边搅拌边滴加入14g异氰酸乙酯，并加入2mL三乙胺作为催化剂，反应2h后，除去多余的原料，浓缩反应液，过滤干燥，制得白色产物，将白色产物溶于去离子水，加入0.1g过硫酸钾，升温至80℃，搅拌聚合反应1h，制得改性聚烯丙醇；称取25g改性聚烯丙醇、40g二甲基硅橡胶、6g炭黑、3g 1000目的导电炭黑、2.7g三氧化二铁、1g二羟基硅油、0.1g3-(N,N-二甲基棕榈基氨)丙烷磺酸盐加入到小型密炼机中混炼40min，使添加剂与胶料充分混 合均匀后，将胶料取出，在120℃条件下热处理1h。之后取出胶料，置于合适的模具中，在 80℃真空烘箱中放置4h，然后在10MPa压力下成型，得到硅橡胶基的动态聚合物材料。利用模具制成80.0×10.0×2.0mm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10mm/min，测得样品拉伸强度为4.35±0.68MPa，断裂伸长率为968±61％。聚合物材料具 有良好的强度和韧性，将聚合物材料切断之后，将其置于100℃的模具中施加压力可重新成 型，该聚合物材料可在较大范围内进行拉伸，且具有良好的耐候性，可将得到的聚合物材料 制作成防静电密封圈。

实施例15

在反应器中加入12.8g改性的3-丁烯基三甲基硅烷(取15g的3-丁烯基三甲基硅烷于二 氯甲烷中与0.2g的6-氨基硫脲嘧啶通过thiol-ene点击反应，再将产物中的氨基和羟基与足量 的异氰酸异丙酯反应，除去溶剂后制得)、20.2g的1,3-双(2-氨基乙基氨基甲基)-1,1,3,3- 四甲基丙烷二硅氧烷、10mL干燥后的过氧化苯甲酰(BPO)，搅拌均匀，升温至120℃后反 应2h，将反应产物过滤，干燥；在另一反应器中加入8.6g的2,4-甲苯二异氰酸酯和1g三乙 胺，并将所制得的产物和5g的三乙基硅醇钠加入搅拌反应，并加入1g乳化剂FM、1g纳米 粘土、2g氮化铝颗粒、10mL氯仿，搅拌混合后制得一种膏状体。该聚合物材料具有良好的 导热性，可将得到的聚合物材料制作成导热膏进行使用。

实施例16

将甲基聚硅氧烷和丙烯醇在karstedt催化剂的作用下反应，制得羟丙基甲基聚硅氧烷； 并将产物与四乙基氢氧化铵反应，制得由四乙基铵封端的羟丙基甲基聚硅氧烷；在反应器中 加入100g所制得的四乙基铵封端的羟丙基甲基聚硅氧烷、200mL无水氯仿、24g异丙基异氰 酸酯、0.5g三乙胺，搅拌反应2h后，加入1g氯化锌，继续搅拌30min，除去溶剂后制得一 种动态聚合物弹性体。将其制成80.0×10.0×2.0mm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2.34±0.74MPa，断裂伸长率为 275.22±84.63％。该产品可以制备成一种耐候性能良好的韧性材料进行使用，在受损开裂时能 够实现自动修复的效果。

实施例17

在装有回流装置的反应器中加入100mL干燥的丙酮，加入18g丙烯酰胺，升温至50℃， 搅拌溶解后，边搅拌边滴加入21g异氰酸丙酯，并加入2mL三乙胺作为催化剂，反应2h后， 除去多余的原料，浓缩反应液，过滤干燥，制得白色产物改性丙烯酰胺；称取100g含氢乙基 硅油、13g改性丙烯酰胺、18g二乙烯基四甲基二硅氧烷、2g氯铂酸置于反应器中，并混合 均匀，升温至80℃并加以搅拌，反应1h后，制得透明粘稠状产物；接着加入100g邻苯二甲酸二辛酯、100g改性丙烯酰胺、0.1g过硫酸钾、0.1g纳米二氧化硅和10g三甲基硅醇钾，用超声波分散并搅拌均匀后把溶液转移到模具中，在40℃下静置12h，制得一种动态聚合物增塑剂溶胀凝胶。将其制成80.0×10.0×2.0mm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4.78±0.13MPa，断裂伸长率为421.65±47.38％， 该动态聚合物增塑剂溶胀凝胶具有良好的韧性、耐侯性和自修复性，可将其制成具有自修复 性能的凝胶导管材料进行使用。

实施例18

在装有回流装置的反应器中加入100mL干燥的丙酮，加入18g丙烯酰胺，升温至50℃， 搅拌溶解后，边搅拌边滴加入21g异氰酸丙酯，并加入2mL三乙胺作为催化剂，反应2h后， 除去多余的原料，浓缩反应液，过滤干燥，制得白色产物改性丙烯酰胺；称取100g含氢甲基 硅油、18g二乙烯基四甲基二硅氧烷、2g氯铂酸置于反应器中，并混合均匀，升温至80℃并 加以搅拌，反应1h后，制得透明粘稠状产物；将10质量份透明状产物、20质量份烷基封端 的聚乙二醇齐聚物、10质量份改性丙烯酰胺、0.01质量份过硫酸钾和1质量份四甲基氢氧化 铵(TMAH)共混，混合均匀后，将共混物置于模具，80℃下保温12小时，降温后即制得一种动态聚合物齐聚物溶胀凝胶。该凝胶的拉伸强度为5.5MPa左右，断裂伸长率能达到750％， 该动态聚合物具有良好的韧性、耐候性和自修复能力，可将其制成具有良好韧性的自修复韧 性材料。

实施例19

在装有回流装置的反应器中加入100mL干燥的丙酮，加入1摩尔当量的5-乙烯基脲嘧啶、 1摩尔当量的含氢氯乙基硅油、0.1摩尔当量的二乙烯基四甲基二硅氧烷、0.01摩尔当量的氯 铂酸置于反应器中，并混合均匀，升温至80℃并加以搅拌，反应1h后，制得透明粘稠状产 物；将10质量份该产物溶于DMSO中，并加入1质量份氢氧化锂、1质量份石墨烯和30质 量份的1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐离子液体，超声波分散，搅拌均匀后，静置24h，然后 除去溶剂，即制得一种动态交联聚合物离子液体溶胀凝胶。该动态交联聚合物具有导电性、 压力响应性和良好的耐候性，可将其制成一种超级电容器进行使用。

实施例20

将0.2质量份NaOH混合溶于10质量份DMSO中，并加入10质量份的5-乙烯基脲嘧啶、100质量份的含氢甲基硅油、18质量份二乙烯基四甲基二硅氧烷、0.1质量份的氯铂酸、0.01质量份氯化铂、0.5质量份玻璃纤维、0.5质量份甲醇钠置于反应器中，并混合均匀，升温至80℃并加以搅拌，应4h后除去溶剂，制得一种动态聚合物弹性体。将其制成80.0×10.0×2.0mm 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5.32±0.82MPa，断裂伸长率为412.25±65.32％。该产品可以制备成一种耐候性良好的 户外韧性弹性体材料进行使用。

实施例21

在装有回流装置的反应器中加入100mL干燥的丙酮，加入18g丙烯酰胺，升温至50℃， 搅拌溶解后，边搅拌边滴加入21g异氰酸丙酯，并加入2mL三乙胺作为催化剂，反应2h后， 除去多余的原料，浓缩反应液，过滤干燥，制得白色结晶产物改性丙烯酰胺；称取100g含氢 氯甲基硅油、5g改性丙烯酰胺、31g 1,3-二乙烯基-1,3-二苯基-1,3-二甲基二硅氧烷、2g氯铂酸、 4g四甲基氢氧化铵于反应器中，并混合均匀，升温至80℃并加以搅拌，反应1h后，制得透 明粘稠状产物；将100质量份透明状产物、10质量份改性丙烯酰胺、0.01质量份过硫酸钾、 50质量份氯仿共混，混合均匀后，将共混物置于模具，40℃下保温12小时，然后除去溶剂， 制得动态聚合物普通固体，取80.0×10.0×2.0mm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10mm/min，测得样品拉伸强度为12.33±1.12MPa，断裂伸长率为102.35 ±13.34％，利用其所具有的强韧性和表面光滑性，可将其制成一种自修复板材使用，表面划 痕在一定温度下会自动修复愈合。

实施例22

在装有回流装置的反应器中加入100mL干燥的丙酮，加入1摩尔当量的5-乙烯基脲嘧啶、 1摩尔当量的含氢苯基硅油、0.1摩尔当量的二乙烯基四甲基二硅氧烷、0.01摩尔当量的氯铂 酸置于反应器中，并混合均匀，升温至80℃并加以搅拌，反应1h后，制得透明粘稠状产物； 将50质量份产物、5质量份AC发泡剂、0.5质量份三乙基硅醇钠、1质量份芳香金属锇杂呋 喃颗粒，升温至80℃，混合均匀后将产物取出至于模具中，利用平板硫化机进行发泡成型， 其中，模压温度为140-150℃，模压时间为10-15min，压力为10MPa，最终得到动态聚合物 泡沫材料，将其制成20.0×20.0×20.0mm尺寸的块状样品，利用万能试验机进行压缩性能测 试，压缩速率为2mm/min，测得样品50％压缩强度为2.93±0.23MPa。得到的聚合物泡沫材 料比重轻、回弹性好、耐候性良好，可将其制成文具材料进行使用；此材料对于红外光有明 显的感应现象，在使用近红外光照射材料缺口时，照射区域温度上升，有助于材料的自修复。

实施例23

在装有回流装置的反应器中加入100mL干燥的丙酮，加入40g的1-烯丙基-3-(2-羟基乙 基)-2-硫脲，升温至50℃，搅拌溶解后，边搅拌边滴加入21g烯丙基异氰酸酯，并加入2mL 三乙胺作为催化剂，反应2h后，除去多余的原料，浓缩反应液，过滤干燥，制得产物1；称取100g含氢氟硅油、30g产物1、18g二乙烯基四甲基二硅氧烷、2g氯铂酸、4g四乙基氢氧 化铵于反应器中，并混合均匀，升温至80℃并加以搅拌，反应1h后，制得透明粘稠状产物； 将产物置于模具中，然后放入烘箱中继续熟化6h，制得动态聚合物普弹性体，取80.0×10.0×2.0 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6.21±0.67MPa，断裂伸长率为342.35±45.24％，利用其所具有的良好强韧性和 耐候性，可以用于制造一种自修复弹性体，应用于电子产品的组件的密封防水。

实施例24

在1号反应器中将1摩尔当量的胺丙基甲基二甲氧基硅烷和1摩尔当量的二苯基二甲氧 基硅烷进行共水解缩合制备硅羟基封端含氨基苯基聚硅氧烷，然后将此聚硅氧烷和氢氧化钾 进行脱水反应制得硅醇盐封端聚硅氧烷；在2号反应器中加入所制得的硅醇盐封端聚硅氧烷、 0.3摩尔当量的异丙基异氰酸酯、0.2摩尔当量的1,3-双[2(3,4-环氧乙烷-1-基)乙基]四甲基 甲硅烷氧基和0.01摩尔当量氢氧化钠，在80℃下反应2h后制得一种动态聚合物普通固体。 取80.0×10.0×2.0mm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10 mm/min，测得样品拉伸强度为38.42±3.52MPa，断裂伸长率为83.52±9.33％，利用其所具有 的表面硬度和高强度，可将其制成一种自修复板材使用，表面划痕会自动修复愈合。

实施例25

在1号反应器中加入1摩尔当量的1,6-己二异氰酸酯、0.01摩尔当量的三乙胺，混合均 匀后，加入1摩尔当量的5-(2-氨基噻唑-4-基)-4-甲基噻唑-2(3H)-酮，升温至80℃，搅 拌反应2h，制得化合物1；在2号反应器中将1摩尔当量的胺丙基甲基二甲氧基硅烷和1摩尔当量的二乙基二甲氧基硅烷进行共水解缩合制备硅羟基封端含氨基乙基聚硅氧烷，然后将 此聚硅氧烷和氢氧化钾进行脱水反应制得硅醇盐封端聚硅氧烷；在3号反应器中加入所制得 的硅醇盐封端聚硅氧烷、0.2摩尔当量的化合物1、0.2摩尔当量的1,6-己二异氰酸酯和0.01 摩尔当量三乙胺，在80℃下反应2h后制得一种动态聚合物弹性体。取80.0×10.0×2.0mm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10mm/min，测得样品拉伸强 度为3.67±0.65MPa，断裂伸长率为376.72±48.66％，利用其所具有的韧性和弹性，可将其制 成一种韧性材料进行使用。

实施例26

在装有回流装置的反应器中加入100mL干燥的丙酮，加入18g丙烯酰胺，升温至50℃， 搅拌溶解后，边搅拌边滴加入21g异氰酸丙酯，并加入2mL三乙胺作为催化剂，反应2h后， 除去多余的原料，浓缩反应液，过滤干燥，制得白色结晶产物改性丙烯酰胺；称取100g含氢 苯基硅油、10g改性丙烯酰胺、25g二乙烯基四甲基二硅氧烷、2g氯铂酸、5g四正丁基氢氧 化铵于反应器中，并混合均匀，升温至80℃并加以搅拌，反应1h后，制得透明粘稠状产物； 在100质量份所得产物中加入2-5质量份的抗氧剂168，充分共混后置于模具中，模压成型， 即制得一种动态聚合物弹性体。这种弹性体韧性和耐候性能良好，可将其制成弹性捆绑材料 进行使用。

实施例27

在1号反应器中加入1摩尔当量的烯丙基异氰酸酯和足量的无水甲苯，混合均匀后，加 入0.01摩尔当量的烯丙基异氰酸酯，升温至80℃，搅拌反应2h，制得化合物1；在2号反 应器中加入1摩尔当量的化合物1、0.4摩尔当量的异丙基异氰酸酯、0.3摩尔当量的1,3-双(3- 氨基丙基)四甲基二硅氧烷、0.01摩尔当量的三乙胺和0.05摩尔当量的硅醇锂，在80℃下反 应2h后制得一种动态聚合物弹性体。取80.0×10.0×2.0mm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10mm/min，测得样品拉伸强度为2.78±0.65MPa，断裂伸长 率为494.23±7.21％，利用其所具有的韧性和强度，可将其制成一种弹性玩具球进行使用，表 面划痕会自动修复愈合。

实施例28

在1号反应器中加入1摩尔当量的1,6-己二异氰酸酯、0.01摩尔当量的三乙胺，混合均 匀后，加入1摩尔当量的1-(2-羟乙基)咪唑烷-2-硫酮，升温至80℃，搅拌反应2h，制得化合物1；在2号反应器中将1摩尔当量的胺丙基甲基二甲氧基硅烷和1摩尔当量的全氟二甲氧基硅烷进行共水解缩合制备硅羟基封端含氨基聚硅氧烷，然后将此聚硅氧烷和氢氧化钾 进行脱水反应制得硅醇盐封端聚硅氧烷；在3号反应器中加入所制得的硅醇盐封端聚硅氧烷、0.1摩尔当量的化合物1、0.4摩尔当量的异丙基异氰酸酯、0.2摩尔当量的多亚甲基多苯基多 异氰酸酯和0.01摩尔当量氢氧化钠，在80℃下反应2h后制得一种动态聚合物普通固体。取 80.0×10.0×2.0mm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10mm/min， 测得样品拉伸强度为34.78±4.63MPa，断裂伸长率为25.67±7.59％，利用其所具有的表面硬度 和高强度，可将其制成一种电子仪器外壳材料进行使用，表面划痕会自动修复愈合。

实施例29

在1号反应器中将1摩尔当量的羟丙基甲基二甲氧基硅烷和1摩尔当量的二甲基二甲氧 基硅烷进行共水解缩合制备硅羟基封端含羟基聚硅氧烷，然后将此聚硅氧烷和氢氧化钾进行 脱水反应制得硅醇盐封端聚硅氧烷；在2号反应器中加入所制得的硅醇盐封端聚硅氧烷、0.2 摩尔当量的异丙基异氰酸酯、0.4摩尔当量的1,6己二异氰酸酯和0.01摩尔当量氢氧化钠，在 80℃下反应2h后制得一种动态聚合物弹性体。取80.0×10.0×2.0mm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10mm/min，测得样品拉伸强度为3.53±1.54MPa， 断裂伸长率为542.23±14.27％，该产品可以制备成一种门帘进行使用，在受损出现划痕或开裂 时能够实现自动修复的效果。

实施例30

在1号反应器中将1摩尔当量的羟丙基甲基二甲氧基硅烷和1摩尔当量的二氯基二甲氧 基硅烷进行共水解缩合制备硅羟基封端含羟基氯基聚硅氧烷；在2号反应器中加入所制得的 硅醇盐封端聚硅氧烷、0.6摩尔当量的异丙基异氰酸酯、0.2摩尔当量的1,4-丁二异氰酸酯、 20质量份导电石墨、5质量份石墨烯和0.01摩尔当量氢氧化钠，在80℃下反应2h后制得一 种动态聚合物弹性体。取80.0×10.0×2.0mm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10mm/min，测得样品拉伸强度为2.62±0.58MPa，断裂伸长率为487.66±48.39％， 该产品可以制备成一种超级电容器进行使用，在受损出现划痕或开裂时能够实现自动修复的 效果。

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 (12)

1.一种杂化动态聚合物组合物，其特征在于，其至少含有组分A和组分B，其中组分A中含有动态可交换型硅氧烷键和侧氢键基团参与形成的氢键作用的动态聚合物；其中，动态可交换型硅氧烷键作为动态聚合物的聚合链接点或交联链接点或同时作为动态聚合物的聚合链接点和交联链接点而存在，是形成或维持动态聚合物共价结构的必要条件；组分B中含有用于进行硅氧烷平衡反应的催化剂或复合物或其组合。

2.根据权利要求1所述的杂化动态聚合物组合物，其特征在于，所述的动态可交换型硅氧烷键，其具有如下结构：

其中，表示与聚合物链或者其他的基团或原子的连接，且其中至少一个与聚合物链连接。

3.根据权利要求1所述的杂化动态聚合物组合物，其特征在于，所述的侧氢键基团含有以下结构成分：

表示与聚合物链或者其他的基团或原子的连接。

4.根据权利要求3所述的杂化动态聚合物组合物，其特征在于，所述的侧氢键基团含有以下结构成分中的至少一种：

其中，W选自氧原子、硫原子；X选自氧原子、硫原子、氮原子、碳原子；

其中，a为与X原子相连的D的数目；当X选自氧原子或硫原子时，a＝0，D不存在；当X选自氮原子时，a＝1；当X选自碳原子时，a＝2，D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的大分子聚合物链残基；

I为二价连接基团，其选自单键、杂原子连接基、分子量不超过1000Da的二价小分子烃基、分子量大于1000Da的二价碳链聚合物残基、分子量大于1000Da的二价杂链聚合物残基；

Q为端基或链段，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的大分子聚合物链残基；3中的环状结构为含有至少一个N-H键的非芳香性或芳香性氮杂环基团，且至少有两个成环原子为氮原子，环状结构的成环原子各自独立地为碳原子、氮原子或其他杂原子；

表示与聚合物链或者其他的基团或原子的连接。

5.根据权利要求4所述的杂化动态聚合物组合物，其特征在于，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、烯胺基、碳酸酯基、氨基甲酸酯基、硫酯基、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、碳酰胺、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、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；

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或任一种的被杂化形式：C_1-71烷基、环C_3-71烷基、苯基、苄基、芳烃基；

所述的分子量大于1000Da的大分子聚合物链残基，其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，聚合物选自均聚物或共聚物；

所述的碳链聚合物残基，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或任一种的被杂化形式：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、聚丙烯腈链残基、聚乙烯醇链残基、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；

所述的杂链聚合物残基，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或任一种的被杂化形式：聚醚链残基、聚酯链残基、聚环氧乙烷链残基、聚双(氯甲基)丁氧环链残基、聚苯醚链残基、环氧树脂链残基、聚对苯二甲酸乙二醇酯链残基、聚碳酸酯链残基、不饱和树脂链残基、醇酸树脂链残基、聚酰胺链残基、聚砜链残基、酚醛树脂链残基、脲醛树脂链残基；

所述的元素有机聚合物残基时，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或任一种的被杂化形式：聚有机硅氧烷链残基、有机硅氧碳聚合物链残基、聚烃基硅氧胺链残基、聚烃基硅硫烷链残基、聚有机金属硅氧烷链残基、聚有机铝硅氧烷链残基、含硼有机聚合物链残基、聚有机钛硅氧烷链残基、聚有机锡硅氧烷链残基、含铅聚合物链残基、聚有机锑硅氧烷链残基、聚有机磷硅氧烷链残基、有机氟聚合物链残基、有机磷聚合物链残基、有机硼聚合物链残基；聚有机硅氧烷链残基；

所述的单键，其选自碳碳单键、碳氮单键、氮氮单键、碳氧单键、碳硫单键；

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；

所述的分子量不超过1000Da的二价小分子烃基，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或任一种的被杂化形式：二价C_1-71烷基、二价环C_3-71烷基、二价苯基、二价苄基、二价芳烃基；

所述的分子量大于1000Da的二价碳链聚合物残基，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或任一种的被杂化形式：二价聚烯烃类链残基；二价聚丙烯酸类链残基；二价聚丙烯腈类链残基；

所述的分子量大于1000Da的二价杂链聚合物残基，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或任一种的被杂化形式：二价聚醚类链残基；二价聚酯类链残基；二价聚胺类链残基；二价聚硫类链残基。

6.根据权利要求5所述的杂化动态聚合物组合物，其特征在于，所述的二价聚烯烃类链残基，其选自二价聚乙烯链残基、二价聚丙烯链残基、二价聚异丁烯链残基、二价聚苯乙烯链残基、二价聚氯乙烯链残基、二价聚偏氯乙烯链残基、二价聚氟乙烯链残基、二价聚四氟乙烯链残基、二价聚三氟氯乙烯链残基、二价聚醋酸乙烯酯链残基、二价聚乙烯基烷基醚链残基、二价聚丁二烯链残基、二价聚异戊二烯链残基、二价聚氯丁二烯链残基、二价聚降冰片烯链残基；所述的二价聚丙烯酸类链残基，其选自二价聚丙烯酸链残基、二价聚丙烯酰胺链残基、二价聚丙烯酸甲酯链残基、二价聚甲基丙烯酸甲酯链残基；所述的二价聚丙烯腈类链残基，其选自二价聚丙烯腈链残基；所述的二价聚醚类链残基，其选自二价聚环氧乙烷链残基、二价聚环氧丙烷链残基、二价聚四氢呋喃链残基、二价环氧树脂链残基、二价酚醛树脂链残基、二价聚苯醚链残基；所述的二价聚酯类链残基，其选自二价聚己内酯链残基、二价聚戊内酯链残基、二价聚丙交酯链残基、二价聚对苯二甲酸乙二醇酯链残基、二价不饱和聚酯链残基、二价醇酸树脂链残基、二价聚碳酸酯链残基；所述的二价聚胺类链残基，其选自二价聚酰胺链残基、二价聚酰亚胺链残基、二价聚氨酯链残基、二价聚脲链残基、二价脲醛树脂链残基、二价蜜胺树脂链残基；所述的二价聚硫类链残基，其选自二价聚砜链残基、二价聚苯硫醚链残基。

7.根据权利要求1所述的杂化动态聚合物组合物，其特征在于，用于硅氧烷平衡反应的催化剂或复合物或其组合的组分B选自：碱金属氢氧化物、碱金属醇盐、硅醇盐、季铵碱。

8.根据权利要求1所述的杂化动态聚合物组合物，其特征在于，所述的杂化动态聚合物组合物组分A中所包含的杂化动态聚合物具有如下所述的结构中的一种：

所述杂化动态聚合物组合物组分A为非交联结构；其中，由动态可交换型硅氧烷键所形成的动态共价交联的交联度在其凝胶点以下，由氢键作用所形成的超分子氢键交联的交联度在其凝胶点以下，且二者的交联度之和低于凝胶点；

所述杂化动态聚合物组合物组分A中只有一个交联网络；其中，由动态可交换型硅氧烷键所形成的动态共价交联的交联度在其凝胶点以下，由氢键作用所形成的超分子氢键交联的交联度在其凝胶点以下，但二者的交联度之和在凝胶点以上；

所述杂化动态聚合物组合物组分A中只有一个交联网络；其中，由动态可交换型硅氧烷键所形成的动态共价交联的交联度在其凝胶点以上，由氢键作用所形成的超分子氢键交联的交联度在其凝胶点以上或以下；

所述杂化动态聚合物组合物组分A中只有一个交联网络；其中，由动态可交换型硅氧烷键所形成的动态共价交联的交联度在其凝胶点以下，由氢键作用所形成的超分子氢键交联的交联度在其凝胶点以上；

所述杂化动态聚合物组合物组分A中含两个交联网络；第1网络中仅含动态共价交联，其交联度在其凝胶点以上；第2网络中仅含超分子氢键交联，其交联度在其凝胶点以上；

所述杂化动态聚合物组合物组分A中含两个交联网络；第1网络中同时含有动态共价交联和超分子氢键交联，其中，动态共价交联的交联度在其凝胶点以上，超分子氢键交联的交联度在其凝胶点以上或以下；第2网络中仅含超分子氢键交联，其交联度在其凝胶点以上；

所述的杂化动态聚合物组合物组分A中只有一个交联网络，其中仅含有凝胶点以上的动态共价交联，超分子氢键交联度在其凝胶点以下的超分子聚合物分散在动态共价交联网络中；

所述的杂化动态聚合物组合物组分A中只有一个交联网络，该交联网络中同时含有动态共价交联和超分子氢键交联，其中，动态共价交联的交联度达到其凝胶点以上，超分子氢键交联的交联度在其凝胶点以上或以下；超分子氢键交联度在其凝胶点以下的超分子聚合物分散在动态共价交联网络中；

所述的杂化动态聚合物组合物组分A中只有一个交联网络，其中仅含有凝胶点以上的动态共价交联，超分子氢键交联度在其凝胶点以上的超分子聚合物以颗粒状态分散在动态共价交联网络中；

所述的杂化动态聚合物组合物组分A中只有一个交联网络，该交联网络中同时含有动态共价交联和超分子氢键交联，其中，动态共价交联的交联度达到其凝胶点以上，超分子氢键交联的交联度在其凝胶点以上或以下；超分子氢键交联度在其凝胶点以下的超分子聚合物以颗粒状态分散在动态共价交联网络中。

9.根据权利要求1所述的杂化动态聚合物组合物，其特征在于，其中所述的杂化动态聚合物组合物组分A至少有一个玻璃化转变温度，其低于25℃。

10.根据权利要求1所述的杂化动态聚合物组合物，其特征在于，构成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：其他聚合物、助剂、填料；

其中，可添加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，可添加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、扩链剂、增韧剂、偶联剂、润滑剂、脱模剂、增塑剂、发泡剂、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、抗菌剂；

其中，可添加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到10中任一项所述的杂化动态聚合物组合物，其特征在于，所述的动态聚合物或其组成的形态具有以下任一种：溶液、乳液、膏、胶、凝胶、普通固体、弹性体、泡沫材料。

12.根据权利要求1到10中任一项所述的杂化动态聚合物组合物，其特征在于，所述的动态聚合物或其组成应用于以下制品：自修复性材料、密封材料、韧性材料、胶黏剂、玩具材料、文具材料、形状记忆材料、储能器件材料。